基于模糊控制技术的蚕茧干燥自动控制系统的研究

基于模糊控制技术的蚕茧干燥自动控制系统的研究

论文摘要

针对目前在蚕茧干燥过程中控制方法上和温度分布不均的问题,以蚕茧在干燥过程中的温度变化规律为依据,设计了一种新型的蚕茧干燥的自动控制系统。整个系统要求温度的波动范围在±10℃内,单凭传统的热工仪表加上手工操作的方式是不能实现的,因此,本文研制了适应于蚕茧干燥的自动控制系统。在硬件组成上,采用美国ATMEL公司生产的AT89S51单片机作为控制系统的核心,辅以外围接口电路,实现整个系统的自动化控制。该控制系统具有结构简单、可靠性高及投资小的特点。在控制方法上,温度控制领域多采用PID控制方法,但是常规的PID调节很难达到理想的控温精度要求,而且PID控制有对不同的控温对象要采用不同的PID参数,且调整不方便的缺点。本文采用模糊控制方法对其进行控制,模拟人的控制行为,利用人的经验知识实现一种专家式的非线性控制。整个控制由模糊控制器完成,本文讨论了以温度偏差和温度偏差变化率为输入量、热风口为输出量的双输入单输出模糊控制器的设计方法,以提高系统的控制精度、安全性和可靠性。此外,本文还详细介绍了系统硬件、软件的设计原理以及模糊控制的原理。实际使用证明,各项指标均达到设计要求,系统运行稳定、可靠、具有良好的控制效果。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 文献综述
  • 1.1 蚕茧干燥技术设备的发展现状、趋势和特点
  • 1.2 温度控制算法综述
  • 1.3 模糊控制技术的发展现状与趋势
  • 第2章 绪论
  • 2.1 研究的目的和意义
  • 2.2 研究范围和内容
  • 第3章 控制系统的方案设计
  • 3.1 蚕茧烘箱的改进
  • 3.2 系统技术性能要求
  • 3.3 控制算法的选择
  • 第4章 模糊控制算法设计
  • 4.1 模糊控制的基本思想
  • 4.2 模糊控制系统的组成
  • 4.3 模糊控制器的结构设计
  • 4.4 蚕茧干燥箱自动控制系统的模糊控制器设计
  • 4.5 模糊控制算法的仿真分析
  • 第5章 控制系统的硬件电路设计
  • 5.1 温度检测电路设计
  • 5.2 单片机的选择
  • 5.3 模数转换电路设计
  • 5.4 键盘电路设计
  • 5.5 显示电路设计
  • 5.6 输出控制电路设计
  • 5.7 蚕茧干燥自动控制硬件系统的抗干扰设计
  • 第6章 控制系统的软件设计
  • 6.1 概述
  • 6.2 主程序
  • 6.3 数据采集模块设计
  • 6.4 按键处理模块设计
  • 6.5 显示模块设计
  • 6.6 模糊控制的软件系统设计
  • 6.7 蚕茧干燥自动控制软件系统的抗干扰设计
  • 第7章 试验结果与分析
  • 7.1 传统方法的控制效果
  • 7.2 模糊控制的调节效果
  • 第8章 结论与建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间所发表的文章
  • 相关论文文献

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