【正文】 合閘狀態(tài)特別清晰。 ，可用來分、合一定容量變壓器的空載勵磁電流。 ，換接線路。 從模糊控制的思想可以看出：采用合理的模糊控制規(guī)律，模糊控制系統(tǒng)比 PID控制系統(tǒng)能減少過渡時間，減少超調(diào)量，減少靜態(tài)誤差。模糊算法的控制思想為：溫度過低，采用最大的進(jìn)氣量，縮短過渡時間，溫度逼近設(shè)定溫度，減少進(jìn)氣量，趨近設(shè)定的溫度，降低超調(diào)量。恒溫控制既可以用 PID 算法實(shí)現(xiàn)，也可以用模糊控制算法實(shí)現(xiàn)。 養(yǎng)護(hù)窯的工藝要求既有順序控制要求，又有恒溫控制要求。 S7200系列 PLC在系統(tǒng)設(shè)計中可以利用 STEP7Micro/MIN32軟件對模擬量輸入信號增加濾波功能。軟件濾波主要是數(shù)字濾波。采用濾波可以有效地減小誤差。其四是對信號進(jìn)行濾波。其三是對某些高頻信號要解決匹配為題。其二是模擬信號線的屏蔽問題。解決干擾 的辦法有 4種。各種跟蹤系統(tǒng)都是隨動系統(tǒng)。隨動系統(tǒng)的設(shè)定值是由被控對象給出的。因而閉環(huán)控制根據(jù)其設(shè)定值的不同，有可以分為調(diào)節(jié)系統(tǒng)和隨動系統(tǒng)兩種。對于控制要求比較高的場合，一般都采用閉環(huán)控制方式。控制系統(tǒng)的控制方式上可分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制。由于它的這些特點(diǎn)，模糊 控制正在得到越來越廣泛的應(yīng)用。 PID 控制算法具有原理簡單 ,調(diào)節(jié)精確的優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)的上升特性理想，穩(wěn)態(tài)誤差小，無靜差等； 實(shí)際應(yīng)用中是一個復(fù)雜的系統(tǒng) ,存在著慣性大 ,非線性 ,參數(shù)時變 ,數(shù)學(xué)模型難以建立等特點(diǎn) ,必須采用合適的控 制策略才能取得良好的控制效果 ,并且快速性不理想 養(yǎng)護(hù)窯窯溫控制系統(tǒng)的 控制方案 在這次畢業(yè)論文中，本人選擇的是模糊控制方案。又如過大的增益又會造成控制的震蕩。 選擇 PID的參數(shù)，以及相互間的配合，可以影響 PID控制的穩(wěn)定性。這就是說，在控制器中僅引入 “ 比例 ” 項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是 “ 微分項 ” ，它能預(yù)測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例 +微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后（ delay）組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。 (3) 微分（ D）控制： 在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變 化率）成正比關(guān)系。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。 (2) 積分（ I）控制： 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān) 系。其控制器的輸出與 輸入誤 差信號成比例遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 13 關(guān)系。 PID 控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進(jìn)行控制的。即當(dāng)我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象﹐或不能通 過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，最適合用 PID 控制技術(shù)。 PID 控制器問世至今已有近 70 年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。 PWM 控制技術(shù)的缺點(diǎn)準(zhǔn)確性不令人滿意。從模擬信號轉(zhuǎn)向 PWM 可以極大地延長通信距離。噪聲只有在強(qiáng)到足以將邏輯 1 改變?yōu)檫壿?0 或?qū)⑦壿?0改變?yōu)檫壿?1 時，也才能對數(shù)字信號產(chǎn)生影響。 PWM 的一個優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號都是數(shù)字形式的，無需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。雖然硬件電路較復(fù)雜，但其克服了傳統(tǒng)的 PWM 控制方法的不足，適用于各種脈寬調(diào)制軟開關(guān)逆變器，具有反應(yīng)快、開關(guān)頻率恒定、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，此外，單周控制還能優(yōu)化系統(tǒng)響應(yīng)、減小畸變和抑制電源干擾，是一種很有前途的控制方法。單周 控制器由控制器、比較器、積分器及時鐘組成，其中控制器可以是 RS 觸發(fā)器。 單周控制法又稱積分復(fù)位控制（ Integration Reset Control，簡稱 IRC），遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 12 是一種新型非線性控制技術(shù)，其基本思想是控制開關(guān)占空比，在每個周期使開關(guān)變量的平均值與控制參考電壓相等或成一定比例。是指該環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。沖量既指窄脈沖的面積。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，即可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。 PWM 變頻電路具有以下特點(diǎn)： 可以得到相當(dāng)接近正弦波的輸出電壓 . 整流電路采用二極管，可獲得接近 1 的功率因數(shù) . 電路結(jié)構(gòu)簡單 . 通過對輸出脈沖寬度的控制可改變輸出電壓，加快了變頻過程的動態(tài)響應(yīng) PWM 基本原理 . 脈寬調(diào)制（ PWM） : 控制方式就是對逆變電路開關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。利用 PWM 逆變器能夠抑制或消除低次諧波。這樣，使調(diào)壓和調(diào)頻兩個作用配合一致，且于中間直流環(huán)節(jié)無關(guān)，因而加快了調(diào)節(jié)速度，改善了動態(tài)性能。 PWM 控制方案 PWM 脈寬調(diào)制，是靠改變脈沖寬度來控 制輸出電壓，通過改變周期來控制其輸出頻率。 FUZZY 控制算法具有無須建立被控對象的數(shù)學(xué)模型 ,對非線性 ,時變性系統(tǒng)具有一定的適應(yīng)能力及快速好的優(yōu)點(diǎn)。模糊控制系統(tǒng)易于接受，設(shè)計簡單，維護(hù)方便，遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 11 而且比常規(guī)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性好，魯棒性高。 最優(yōu)模糊控制器設(shè)計的研究 :依據(jù)恰當(dāng)提出的性能指標(biāo)，規(guī)范控制規(guī)則的設(shè)計依據(jù)，并在某種意義上達(dá)到最優(yōu)。然而這些概念和原則能真正的在模糊邏輯系統(tǒng)中得到應(yīng)用的卻為數(shù)不多。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制相結(jié)合，有望發(fā)展一套新的智能控制理論。 模糊動態(tài)模型的辨識方法。進(jìn)一步則要求我們給出 模糊控制器的系統(tǒng)化設(shè)計方法?？刂破鞯聂敯粜苑治觯到y(tǒng)的可控性和可觀測性判定方法等。以及如何保證模 系統(tǒng)的穩(wěn) 定性。 模糊系統(tǒng)理論還有一些重要的理論課題沒有解決。 模糊控制仍然是一個充滿爭議的領(lǐng)域。由于模糊規(guī)則和語言很容易被人們廣泛接受，加上 模糊化技術(shù)在微處理器和計算機(jī)中能很方便的實(shí)現(xiàn)，所以這種結(jié)合展現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力和良好的效果。 常規(guī)模糊控制的兩個主要問題在于：改進(jìn)穩(wěn)態(tài)控制精度和提高智能水平與適應(yīng)能力。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 10 模糊控制具有良好控制效果的關(guān)鍵是要有一個 完善的控制規(guī)則。 模糊控制算法是基于啟發(fā)性的知識及語言決策規(guī)則設(shè)計的，這有利于模擬人工控制的過程和方法，增強(qiáng)控制系統(tǒng)的適應(yīng)能力，使之具有一定的智能水平。 由工業(yè)過程的定性認(rèn)識出發(fā)，比較容易建立語言控制規(guī)則，因而模糊控制對那些數(shù)學(xué)模型難以獲取、動態(tài)特性不易掌握或變化非常顯著的對象非常適用。模糊控制器 (Fuzzy Controller，即 FC)獲得巨大成功的主要原因在于它具有如下一些突出特點(diǎn)： 模糊控制是一種基于規(guī)則的控制。其典型應(yīng)用的例子涉及生產(chǎn)和生活的許多方面，例如 ： 在家用電器設(shè)備中有模糊洗衣機(jī)、空調(diào)、微波爐、吸塵器、照相機(jī)和攝錄機(jī)等；在工業(yè)控制領(lǐng)域中有水凈化處理、發(fā)酵過程、化學(xué)反應(yīng)釜、水泥窯爐等的模糊控制；在專用系統(tǒng)和其它方面有地鐵靠站停車、汽車駕駛、電梯、自動扶梯、蒸汽引擎以及機(jī)器人的模糊控制等。 模糊控制的發(fā)展最初在西方遇到了較大的阻力；然而 在東方尤其是在日本，卻得到了迅速而廣泛的推廣應(yīng)用。 模糊控制實(shí)質(zhì)上是一種非線性控制，從屬于智能控制的范疇。 1974 年，英國的 首先用模糊控制語句組成模糊控制器，并把它應(yīng)用于鍋爐和蒸汽機(jī)的控制，在實(shí)驗(yàn)室獲得成功。各種按鈕用于養(yǎng)護(hù)窯的啟動和停止，并且 有急停功能 . 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 9 第二章 養(yǎng)護(hù)窯窯溫控制系統(tǒng) 控制方案的選擇 模糊控制方案 模糊邏輯控制 (Fuzzy Logic Control)簡稱模糊控制 (Fuzzy Control)，是以模糊集合論、模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)。 養(yǎng)護(hù)窯 的工藝流程 窯溫控制系統(tǒng)示意圖如 圖 。養(yǎng)護(hù)窯養(yǎng)護(hù)過程是嚴(yán)格按照砌塊的工藝要求實(shí)施控制的。另一種養(yǎng)護(hù)方法就是在養(yǎng)護(hù)窯中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。尤其在我國北方地區(qū)的冬季，溫度低，陽光少，風(fēng)沙大，天氣條件惡劣，不適用這種養(yǎng)護(hù)方法。這種養(yǎng)護(hù)方法 投資少，養(yǎng)護(hù)成本低。目前養(yǎng)護(hù)的方法有兩種。它能保證產(chǎn)品質(zhì)量，保證生產(chǎn)進(jìn)度，不受天氣影響。用戶可以根據(jù)砌塊的工藝要求指定養(yǎng)護(hù)規(guī)則，由手動或自動方法控制養(yǎng)護(hù)程序的進(jìn)行。但是在一些規(guī)模較小的砌塊加工場所還經(jīng)常用到這種養(yǎng)護(hù)方法。缺點(diǎn)是養(yǎng)護(hù)周期太長，受環(huán)境溫度影響大，對產(chǎn)品質(zhì)量要求較高時，無法保證高質(zhì)量與短生產(chǎn)周期。一種是傳統(tǒng)的自然養(yǎng)護(hù)；自然養(yǎng)護(hù)只需要一個可供養(yǎng)護(hù)的露天場地，靠陽光 加溫。% 砌塊在生產(chǎn)過程中最后一道工序是養(yǎng)護(hù)。 砌塊生產(chǎn)線溫度養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下功能： 養(yǎng)護(hù)窯溫度 自動采集顯示功能 溫度曲線顯示功能 養(yǎng)護(hù)窯溫度自動控制功能 給定溫度曲線，自動控制養(yǎng)護(hù)窯溫度功能 數(shù)據(jù)存儲功能 主要技術(shù)指標(biāo)： 給定溫度曲線控制功能； 溫度 PID 調(diào)節(jié)控制功能， P、 I、 D參數(shù)可調(diào)； 溫度采集精度：177。系統(tǒng)采用漢字操作界面，使用十分方便。 IPC 控制系統(tǒng)可根據(jù)砌塊養(yǎng)護(hù)的特點(diǎn)確定的溫度曲線進(jìn)行嚴(yán)格的溫度控制，使養(yǎng)護(hù)窯溫度按照所給定的溫度曲線運(yùn)行。 每種方式都各有優(yōu)缺點(diǎn)。溫度養(yǎng)護(hù)原理是：蒸氣發(fā)生裝置產(chǎn)生飽和水蒸氣，通過固定管線輸送到各養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)，對所生產(chǎn)的砌塊進(jìn) 行溫度養(yǎng)護(hù)，并由養(yǎng)護(hù)窯溫度自動控制系統(tǒng)對各養(yǎng)護(hù)窯進(jìn)行溫度控制。傳統(tǒng)的建材制造工藝越來越顯露出產(chǎn)品質(zhì)量差，產(chǎn)量小，對環(huán)境污染嚴(yán)重的缺點(diǎn)。公司全套引進(jìn)并消化吸收美國哥倫比亞機(jī)械公司 1600HF 型高強(qiáng)彩色混凝土空心砌塊自動化生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力 10 萬立方米，這在云南乃至西南地區(qū)都是第一家。例如： 華泰的這條生產(chǎn)線具有 MBS 數(shù)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程傳感技術(shù)，計量準(zhǔn)確，成型主機(jī)由世界先進(jìn)的模箱振動產(chǎn)生強(qiáng)勁激振力復(fù)合而成，全自動監(jiān)控的蒸汽養(yǎng)護(hù)窯，采用氣流循環(huán)原理，高效節(jié)能，溫度均衡， 10 小時內(nèi)使砌塊坯體迅速得到養(yǎng)護(hù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。溫度養(yǎng)護(hù)原理是：蒸氣發(fā) 生裝置產(chǎn)生飽和水蒸氣，通過固定管線輸送到各養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)，對所生產(chǎn)的砌塊進(jìn)行溫度養(yǎng)護(hù)，并由養(yǎng)護(hù)窯溫度自動控制系統(tǒng)對各養(yǎng)護(hù)窯進(jìn)行溫度 控 制。生產(chǎn)成型的砌塊在不同的溫度養(yǎng)護(hù)過程中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，會有不同質(zhì)量的砌塊生產(chǎn)出來。傳統(tǒng)的建材制造工藝越來越顯露出產(chǎn)品質(zhì)量差，產(chǎn)量小，對環(huán)境污染嚴(yán)重的缺點(diǎn)。 關(guān)鍵詞 ：養(yǎng)護(hù)窯 ， 窯溫 ， PLC， 模糊控制 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 5 Maintenance kiln kiln temperature fuzzy control system design Abstract Foreword along with social economy rapid development, people39。使用單片機(jī)做控制核心，具有成本低、體積小、程序簡短等優(yōu)點(diǎn)，較適合小型控制 系統(tǒng)。整個控制系統(tǒng)是由新式窯體結(jié)構(gòu)、熱工供調(diào)系統(tǒng)、工業(yè)計算機(jī)控制系統(tǒng)組成的成套技術(shù)工藝設(shè)備。 其中 GJ 型系列養(yǎng)護(hù)窯被列為 八五 及 九五 期間國家級科技成果重點(diǎn)推廣計劃項目，屬國際首創(chuàng)，居國際領(lǐng)先水平。傳統(tǒng)的砌塊上在全自然的環(huán)境中生產(chǎn)出來的，加工周期長，成功率不高。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目： 養(yǎng)護(hù)窯窯溫模糊控制系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 院： 繼續(xù)教育學(xué)院 助學(xué)單位 ： 遼寧石油化工大學(xué) 專 業(yè) ： 自動化 辦學(xué)形式 ： 自學(xué)考試 姓 名 ： 張慶男 指導(dǎo)教師： 張新玉 2020年 9 月 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 1 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 題目名稱：養(yǎng)護(hù)窯窯溫模糊控制系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)生姓名 張慶男 學(xué) 號 040409100062 學(xué) 院 繼續(xù)教育學(xué)院 專業(yè)年級 自動化 2020級 指導(dǎo)教師 張新玉