| 【中文题名】 | 大型台车式电阻炉预测模糊温度控制系统 |
| 【英文题名】 | Temperature Predictive and Fuzzy Control System of Large Bogie-hearth Resistance Furnace |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-29 |
| 【中关键词】 | 台车式电阻炉,预测控制,模糊控制,热处理,, |
| 【英关键词】 | bogie-hearth resistance furnace,predictive control,fuzzy control,heat treatment, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>模糊控制、模糊控制系统 |
| 【论文摘要】 |
电阻炉热处理过程通常呈现大滞后、非线性、时变性等特点，而且大型台车式电阻炉由于加热空间大，温度场存在强耦合、现场强干扰，给温度控制带来极大的不确定性，严重影响产品质量。因此，成功解决电阻炉温度控制问题以满足热处理工艺要求具有重要的现实意义。
本文首先介绍了我国电阻炉温度控制的现状、发展趋势及存在的问题，着重分析了大型台车式电阻炉热处理过程中温度控制所面临的问题。
其次针对电阻炉温度系统具有多输入多输出、大时滞、强耦合的特点，本文采用预测控制与模糊控制相结合的方法，即在简化控制域长的广义预测控制基础上(单值广义预测控制算法)，采用高层模糊控制单元作为辅助单元进行闭环优化补偿。通过仿真，表明该算法对于多输入多输出、纯滞后、强耦合系统，具有良好的跟踪性能，并在实际运行中也取得了满意的控制效果。
根据台车式电阻炉温度热处理工艺的要求，本系统完成了基于现场总线技术，集检测、控制和管理等功能于一体的电阻炉温度控制系统的开发。整个系统采用二级计算机控制方式，基础自动化级采用西门子公司S7—200系列PLC，实现对对台车、电源车的运行以及砂封、炉门升降和密封的控制。监控级为台湾研华生产的工业... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-8 |
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第1章 引言 |
8-10 |
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1.1 课题来源 |
8 |
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1.2 课题简介 |
8-9 |
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1.3 本文的主要研究内容和方法 |
9-10 |
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第2章 课题背景及发展趋势 |
10-15 |
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2.1 课题背景 |
10-12 |
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2.1.1 电阻炉简介 |
10-12 |
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2.1.2 全纤维台车式电阻炉介绍 |
12 |
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2.1.3 大型全纤维台车式电阻炉介绍 |
12 |
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2.2 台车式电阻炉温度控制现状及发展趋势 |
12-15 |
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第3章 电阻炉多变量广义预测模糊温度控制策略研究 |
15-41 |
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3.1 引言 |
15 |
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3.2 预测模糊控制产生的背景 |
15-23 |
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3.2.1 预测控制概述 |
15-20 |
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3.2.2 模糊控制概述 |
20-21 |
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3.2.3 预测模糊控制概述 |
21-23 |
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3.3 多变量广义预测控制算法 |
23-31 |
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3.3.1 多变量广义预测控制算法 |
24-28 |
|
3.3.2 多变量单值广义预控制算法 |
28-31 |
|
3.4 模糊控制算法 |
31-35 |
|
3.4.1 模糊控制器的组成 |
31-34 |
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3.4.2 模糊控制器的结构 |
34-35 |
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3.5 电阻炉多变量广义预测模糊温度控制器设计 |
35-41 |
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3.5.1 多变量广义预测模糊控制器设计 |
35-36 |
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3.5.2 多变量广义预测模糊控制器的参数确定 |
36-41 |
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第4章 电阻炉多变量广义预测模糊温度控制系统仿真 |
41-44 |
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4.1 参数选择 |
41-42 |
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4.2 仿真实验 |
42-44 |
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第5章 电阻炉广义预测模糊温度控制系统硬件设计 |
44-50 |
|
5.1 控制系统主要技术性能指标 |
44 |
|
5.2 控制系统的可靠性设计 |
44-45 |
|
5.3 控制系统的总体结构 |
45-48 |
|
5.3.1 温度控制系统的硬件组成 |
45-46 |
|
5.3.2 控制系统的硬件配置 |
46-48 |
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5.4 本课题需要解决的几个关键问题 |
48-49 |
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5.5 关键问题解决方案 |
49-50 |
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第6章 电阻炉广义预测模糊温度控制系统软件设计 |
50-67 |
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6.1 组态王kingview 6.51简介 |
50-52 |
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6.1.1 组态王kingview 6.51的特点 |
50-51 |
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6.1.2 组态王kingview6.51程序组成介绍 |
51-52 |
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6.2 监控系统上位机程序设计及其实现 |
52-56 |
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6.3 监控系统下位机程序设计 |
56-58 |
|
6.3.1 PLC软件编程环境 |
56 |
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6.3.2 PLC软件设计 |
56-58 |
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6.4 温度控制软件的描述 |
58-67 |
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6.4.1 温度控制软件的特点 |
58-59 |
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6.4.2 监视与控制画面设计 |
59-67 |
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第7章 结论与展望 |
67-73 |
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7.1 结论 |
67-72 |
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7.1.1 系统运行情况 |
67-71 |
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7.1.2 本课题的主要工作 |
71-72 |
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7.2 进一步工作的方向 |
72-73 |
|
致谢 |
73-74 |
|
参考文献 |
74-76 |
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附录 计算机控制柜接线图 |
76-77 |
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攻读学位期间的研究成果 |
77 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386116 |
