基于模糊控制的客車烘房溫控儀
0 引 言
目前,國內(nèi)客車烘房有燃油、燃?xì)?天然氣)、電加熱,以及蒸汽烘房等。烘房的溫度是生產(chǎn)工藝的一項(xiàng)重要指標(biāo)。本課題研究的烘房類型為熱風(fēng)對流型烘房,熱源為200℃的過熱蒸汽,溫度控制采用較為傳統(tǒng)的PID類調(diào)節(jié)器,通過溫控閥門調(diào)節(jié)蒸汽流量,控制烘房溫度。由于PID類調(diào)節(jié)器具有原理簡單,易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn),因而在過程控制中得到廣泛的運(yùn)用。始終占據(jù)過程控制的主導(dǎo)地位,但魯棒性能不理想,對大滯后和強(qiáng)干擾的過程表現(xiàn)出明顯的不足。模糊控制是一種無需建模、方便易懂、執(zhí)行簡便、開發(fā)成本低廉的非線性控制技術(shù)。由于具有這些優(yōu)點(diǎn),本文擬將模糊控制技術(shù)應(yīng)用于客車烘房的溫度控制,并做出了一些嘗試。
1 溫控儀原理框圖
樣機(jī)以AT89C55WD單片機(jī)為核心,由鍵盤和LED顯示電路、單片機(jī)系統(tǒng)、控制信號隔離輸出電路、熱電阻、A/D轉(zhuǎn)換電路等幾部分組成,原理框圖如圖1所示。當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí),通過鍵盤輸入溫度設(shè)定值,并在LED上顯示,然后單片機(jī)通過光耦控制輸出脈寬調(diào)制(PWM)信號,經(jīng)整流濾波形成0~10 mA電流,控制溫控閥啟閉,加熱烘房。本機(jī)還有高、低限位輸出,輸出繼電器觸點(diǎn)可耐5 A電流,增強(qiáng)了本機(jī)的控制功能。
2 硬件電路設(shè)計(jì)
2.1 溫度測量
由于目前國內(nèi)客車涂裝采用低溫工藝,溫度控制范圍為100℃內(nèi),可使用具有較高測溫精度及測溫范圍的熱電阻PT100作測溫元件。其與溫度的線性關(guān)系好、穩(wěn)定性好、可在200℃下長期使用等特點(diǎn),足以滿足控制要求。
評論