基于模糊PID的磁力搅拌器温度控制设计.docx

基于模糊PID的磁力搅拌器温度控制设计

目录

内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3文档结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

磁力搅拌器温度控制理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2.1磁力搅拌器工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2温度控制系统基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.3模糊PID控制器原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

系统设计要求与方案概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.1设计要求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2控制系统方案选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.3设计流程框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

模糊PID控制器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

4.1模糊PID控制器结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

4.2模糊PID控制器规则库建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.2.1温度误差模糊化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.2.2比例因子模糊化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.2.3值函数模糊化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

4.2.4驱动函数模糊化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.3模糊PID控制器算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.4模糊PID控制器参数调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

硬件设计与选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

5.1磁力搅拌器硬件组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

5.2传感器选型与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

5.3电机驱动器选型与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

软件设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

6.1控制系统软件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

6.2温度采集程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

6.3模糊PID控制器程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

6.4实时监控界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

系统测试与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

7.1测试环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

7.2系统功能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

7.3性能指标测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

7.4结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

8.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

8.2存在问题与不足．．．．．．．．．．