电阻炉温度的控制设计与仿真任务书
课题名称 电阻炉温度的控制设计与仿真任务书
课题来源 □科研项目R生产实践
£自选题目□其他 课题类型 □理论研究R实验研究
□工程设计 □其他
1、 查阅相关资料，对整个温度监控系统的设计有所认识,论述电阻炉温度控制系统的课题目的、研究意义，炉温控制系统的国内外发展与现状及电阻炉温度控制算法。
2、 完成开题报告、文献综述、文献翻译的撰写；
3、根据温度监控系统的硬件及软件进行仿真调试，验证系统可行性，研究适合该温度控制系统的几种控制算法。通过对常规PID控制、模糊控制的原理进行学习，设计一种模糊自整定PID控制算法。运用MATLAB软件对控制算法进行仿真，验证系统控制方案的可行性和可靠性。
4、完成设计论文撰写、更正，认真准备毕业答辩。
毕业设计课题细化规格要求及任务 对应的序号
建立电阻炉温度的数学模型 1、2
设计电阻炉温度的控制器 3
对电阻炉温度的控制仿真 4
[资料来源：Doc163.com]
温度控制在工业控制中一直是富有新意的课题，对于不同的控制对象，有着不同的控制方式和模式。温度系统惯性大、滞后现象严重，难以建立精确的数学模型，给控制过程带来很大难题。工业电阻炉是一门综合性应用技术。由于高性能新材料的出现，检测监控元件的更新换代，微机控制在电炉中的应用，使得我国工业电阻炉在90年代发展迅速。行业间的垄断体制已开始打破。对于间歇作业电阻炉有了快冷式内、外循环的真空护系列，对于连续作业式电阻炉有了使用于彩色显像管的工业隧道炉系列。由于电阻炉是耗能很大的设备，而能源是国民经济和社会发展的重要物质基础。为了节约能源，老式电阻炉大都要进行技术改造，使其节约电能。对于新设计电阻炉，就要更加注意提高热效率，降低能耗水平，特别是大容量和特高温的电炉。随着21世纪的来临，随着我国进入WTO行列，这将给我国的工业电阻炉带来更佳的发展机遇。不仅要打破国内工业行业的界限，也将和国际的产业接轨，那么，对于电阻炉的研究有很大的意义。
1，对PID控制、模糊PID控制分别作了介绍，并对其各自特点进行分析。
2，重点对模糊PID控制的设计步骤以及核心设计进行阐述与论证，介绍模糊控制器、建立模糊控制以及解模糊等问题。
3，模糊规则的建立是模糊控制的重中之重，模糊规则是根据专家经验得到的一种模糊集合。
4，最后通过参数整定，得到两种控制的温度控制，并进行了对比得出结论，即模糊PID控制对于温度控制可达到超调量为低，稳态误差为低等非常理想的性能。
5，最后对于本次毕业设计进行分析总结，并对本次设计的优缺点作了阐述。
④ 模拟PID控制器系统框图。PID控制是偏差比例(P)、偏差积分(I)、偏差微分(D)控制的简称。在模拟控制系统中，常规模拟PID控制系统原理框图如图所示。系统由模拟PID控制和被控对象组成。
⑤自适应模糊PID控制。PID控制的关键是确定PID参数，该方法是用模糊控制来确定PID参数的，也就是根据系统偏差e和偏差变化率ec，用模糊控制规则在线对PID参数进行修改。其实现思想是先找出PID各个参数与偏差e和偏差变化率ec之间的模糊关系，在运行中通过不断检测e和ec，在根据模糊控制原理来对各个参数进行在线修改，以满足在不同e和ec对控制参数的不同要求，使控制对象具有良好的动、静态性能。其原理框图如图所示
起止日期 工作内容 备注
2017.12.5—2017.12.30 选题，明确任务书。学习和熟练掌握毕业设计中要用到的MATLAB软件 [资料来源：Doc163.com]
2018.1.1—2018.3.5 收集与课题相关的资料，完成开题报告的撰写，并在系统里提交
2018.3.6—2018.4.20 分析、综合、整理相关的资料，确定课题的设计方案，进行系统硬件设计和软件设计，并对系统进行模拟仿真和调试
2018.4.21—2018.5.20 论文写作，并熟悉相关知识，整理和完善论文
2018.5.21—2018.6.10 制作PPT进行毕业答辩，进行后期材料系统的整理，并在教务系统中提交论文
主
要
参
考
资
料
1.于海生著.微型计算机控制技术[M],北京：清华大学出版社，1998
2.高金源著.计算机控制系统[M],北京：北京航空航天大学出版社，2000
3.潘新民著.微型计算机控制技术[M],北京：人民邮电出版社，1998
4.张晋格著.计算机控制原理及应用[M],北京：电子工业出版社,1995
5.金以惠著.过程控制[M],北京：清华大学出版社,1995
6.杜隽隆著.微型计算机控制系统[D],西安：西北工业大学出版社，1992
7.杨天怡著.微型计算机控制技术[M],重庆：重庆大学出版社，1996
8.李人厚著.智能控制理论和方法[D],西安：西安电子科技大学出版社，1998
9.任兴全著.控制系统计算机仿真[M],北京：机械工业出版社，1987
10.王慧平著.MATLAB基础与应用[M],北京：航空航天大学出版社，2001
11.李士勇著.模糊控制和智能控制理论与应用[M],哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990
12.汤兵勇,路林吉,王文杰著.模糊控制理论与应用技术[M],北京：清华大学出版社，2002
13.孙凯,李兀科著.电阻炉温度控制系统[J],传感器技术,2003，12(8)：254-258
14.自美卿,高富强著.电阻炉炉温控制中的可控硅触发技术[J],自动化仪表,1996
15.施仁,刘文江著.自动化仪表与过程控制[M],北京：电子工业出版社,1991
16.崔宗芳,李斌著.智能仪表输出通道的一种组成方法[J],自动化仪表,2000
17.周江扬著.电加热炉的模糊控制[D],中国控制与决策学术年会论文集,1996
18.李友善著.模糊控制理论及其在过程控制中的应用[M],北京：国防工业出版社，1993
19.吴勤勤著.控制仪表及装置[M],北京：化学工业出版社，2002 [来源：http://Doc163.com]