[发明专利]电阻炉温度的模糊控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种电阻炉温度的模糊控制系统，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，被控对象电阻炉的两端分别与热电偶电和固态开关触发器电连接；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后，发送至模数转换器，由模数转换器将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模糊控制器，由模糊控制器根据电压信号计算得到对应的偏差值，并产生触发信号，通过数模转换器进行数模转换后，发出控制信号，通过控制固态开关触发器，来控制电阻炉的温度；达到了采用模糊控制策略实现对电阻炉温度有效控制的目的。

技术领域

本发明涉及电阻炉温控技术领域，特别涉及一种电阻炉温度的模糊控制系统及控制方法。

背景技术

随着现代工业(比如机械、化工以及冶金等工业)制造的迅速发展，电加热炉在许多领域中也有了更加普遍的运用。由于温度控制本身存在着许多的问题(如滞后大、惯性大、非线性大、时变性以及单向升温性等)，传统控制根本没有办法解决这些问题。这是因为，在工业生产过程中，电阻炉对象或结构随着负荷或干扰因素而发生改变。电阻炉温控的升温主要靠电阻丝加热，降温依靠的是自然冷却，而温度超调后调整慢现象，是由其升温单向性、大时滞和时变的特点决定的；因此，对电阻炉采用传统的控制方法，难以得到较好的控制效果。

发明内容

本发明提供一种电阻炉温度的模糊控制系统及控制方法，用以采用模糊控制策略实现对电阻炉温度的有效控制。

本发明提供了一种电阻炉温度的模糊控制系统，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。

可选地，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。

可选地，所述模糊控制器为二维模糊控制器。

可选地，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。

可选地，所述模糊控制器选择控制量模糊子集所对应的论域，并根据选择的所述论域确定对应的参数。

可选地，所述模糊控制器根据预设的所述模糊自动控制规则，进行模糊化推理以及解模糊化的处理过程中，建立模糊控制规则表；