[发明专利]电阻炉温度的模糊控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种电阻炉温度的模糊控制系统，其特征在于，所述模糊控制系统包括依次电连接的：热电偶、温度变送器、模数转换器、模糊控制器和数模转换器、以及固态开关触发器；其中，作为被控制对象的电阻炉的输出端与所述热电偶电连接，输入端与所述固态开关触发器电连接；

所述热电偶测量被控对象电阻炉的温度，并将测量得到的电压信号经所述温度变送器进行滤波和放大后，发送至所述模数转换器，由所述模数转换器将滤波和放大后的电压信号转换为数字量对应的电压信号，并将转换后的电压信号发送至所述模糊控制器，由所述模糊控制器根据所述电压信号计算得到对应的偏差值，并根据所述偏差值产生触发信号，通过所述数模转换器进行数模转换后，发出控制信号，通过控制所述固态开关触发器，来控制所述电阻炉的温度；

所述热电偶测量被控对象电阻炉的温度，并将测量得到的电压信号经温度变送器进行滤波和放大，包括：

将所述被控对象电阻炉的温度利用表达式（1）转化为对应的电压信号：

；（1）

其中，R为中间变量，为所述电阻炉的电阻率，为电阻炉的温度系数，为测量所得的电阻炉的温度，L为电阻炉的长度，S为电阻炉的截面积，UC为转化得到的电压信号，U_max为所述电阻炉能获取的电压信号的最大值，为电阻炉能承受的温度的最大值；

连续测量10次电阻炉的温度，并转化为对应的电压信号，得到电压信号向量U，并将所述电压信号向量U传入变送器，利用表达式（2），将所述电压信号进行滤波处理：

；（2）其中，U为连续测量10次电阻炉的温度并转化为所述电压信号后的值形成的向量，PC₁、PC₂为中间值，U_i为向量U的第i个值，UU=[ ]为新建立一个空矩阵UU，[UU,U_t ]为把U_t的值添加到矩阵UU的后面所形成的新的矩阵，or为判断条件“或者”，P=length(UU)为计算矩阵UU的值的个数，并将个数赋值给P，为：构建一个包含P个值的斐波那契数列FW，UL为最终求解得到的滤波处理后的电压信号值，为矩阵FW的转置，sum()为对括号内的矩阵求和；

将求解得到的滤波处理后的电压信号值利用表达式（3）进行放大处理：

；（3）

其中，e为自然常数，rtU为：测量得到的电压信号经所述温度变送器进行滤波和放大后所得到的值。

2.如权利要求1所述的电阻炉温度的模糊控制系统，其特征在于，所述模糊控制器根据所述模数转换器输入的所述电压信号，获取所述电压信号对应的实际温度值；

将获取的所述实际温度值与给定温度值进行相减，得到所述实际温度值与给定温度值之间的偏差值；

根据得到的所述偏差值，所述模糊控制系统计算得到相应的温度控制量；

根据得到的所述温度控制量，通过控制所述固态开关触发器对应的可控硅导通角，调节所述电阻炉中电阻丝两端的电压，通过调节所述电阻炉的电压，控制所述电阻炉的温度，使得所述电阻炉的实际温度达到所述给定温度。

3.如权利要求1所述的电阻炉温度的模糊控制系统，其特征在于，所述模糊控制器为二维模糊控制器；

所述模糊控制器采集所述电阻炉对应的偏差E和偏差变化EC；

将所述偏差E和偏差变化EC进行模糊化处理，得到模糊偏差和模糊偏差变量；

将所述模糊偏差和模糊偏差变量输入预设的模糊自动控制规则，进行模糊化推理，得出模糊输出电压；

将所述模糊输出电压进行解模糊化，得到精确的输出电压值U，并将得到的所述输出电压值U进行输出。