电阻炉温度的控制设计与仿真-毕业论文任务书.doc

宝鸡文理学院本科毕业设计任务书课题条件及性质：一、课题条件 在我们的显示生活以及工业生产中，温度控制占有重要的比重，因此对于温度控制是非常必要的。 在实际生产过程中，由于温度控制是复杂的，有大量的非线性和时变的不确定性，很难建立精确的数学模型。如电阻炉温度控制系统是一种单向的、非线性的、时变和控制对象的大的滞后性，常规PID控制系统已无法适用，在为了提高复杂系统的控制性能，就要使用模糊PID控制系统，模糊PID控制是一种具有PID控制和模糊控制的灵活性强鲁棒性于一体的控制技术。本文主要通过对电阻炉温度的控制进行设计与仿真，并对比纯PID控制、模糊控制以及自适应模糊PID控制，最终得出：模糊PID控制方法可实现调节时间短、超调量为零、稳态误差为零的性能指标。二、课题性质： 实践应用型毕业设计主要内容：1. 对PID控制、模糊控制、模糊PID控制分别作了介绍，并对其各自特点进行了分析；2. 重点对模糊PID控制的设计步骤以及核心设计进行了阐述与论证，介绍模糊控制器、建立模糊控制以及解模糊等问题。3. 模糊规则的建立是模糊控制的重中之重，模糊规则是根据专家经验得到的一种模糊集合；4. 最后通过参数整定，得到三种控制的温度控制，并进行了对比得出结论，即模糊PID控制对于温度控制可达到超调量为零，稳态误差为零等非常理想的性能。5.最后对于本次毕业设计进行了分析总结，并对本次设计的优缺点作了阐述。 注：课题性质分为理论型实践应用型。下同。主要参考文献：1 诸静. 模糊控制原理与应用M.北京:机械工业出版社，1995.2 于海生. 微型计算机控制技术M.北京:清华大学出版社，1998.3 冯勇. 现代计算机控制系统M.哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社，1997.4 鄢景华. 自动控制原理M. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社，1996.5 吴为民，王仁丽. 温度控制系统的发展概况J. 工业炉，2002，24(20) :18-20.6 胡泽新，周金荣，黄道. 多变量非线性自整定PID控制器J.控制理论与应用，1996,4: 268-272.7 邵红，李川香.一种基于Fuzzy-PID的温度控制系统J. 自动化仪表，2002, 23(9): 70-72.8 孙凯，李元利.电阻炉温度控制系统J.传感器技术，2008,22(2): 50-52.9 韩峻峰，李玉惠.模糊控制技术M.重庆：重庆大学出版社，200310 王立新. 模糊系统与模糊控制教程M. 北京：清华大学出版社，2003.指导教师意见： 1通过； 2完善后通过；3未通过 签 名： 年月日注：以上各项内容由学生填写，指导教师审核后签署意见。宝鸡文理学院本科毕业设计中期检查报告学生撰写情况： 1.已经搜集到与本次设计有关的核心资料，能够及时下载需要用到的仿真软件； 2.已经大体列好了本次设计的框架，并对各个框架的主要可新内容作了表简单记录，并对不懂与难点之处作了标记； 3.已经在MATLAB软件上画出了仿真的程序图，完成了各个模块的流程图和少数 的结构图； 4.设计报告各个模块已经在同步撰写中，思路已经比较明确； 5.仿真的必要条件和有关数据的计算还有待继续完善。 总体来说，通过本次毕业设计的中期检查发现，该生能够及时并按老师的要求进行 设计，并且进度比较合理，完成情况基本较好。指导教师： （签名）教师指导情况： 检查人： （签名） 系主任： （签名） 注：学生撰写情况由指导教师填写，教师指导情况由检查人填写。宝文理学院本科毕业设计指导教师指导记录表指导的具体时间及指导内容： 1.2016年3月12日，根据我的毕设题目，给我简单的作了温度控制的介绍，并给出了设计的答题思路； 2.2016年3月18日，老师检查了我的论文大体内容，并给我讲解了我在论文中遇到的问题，对我论文中的仿真结果作了指导； 3.2016年3月24日，由于温度仿真有一定难度，因此再一次请教老师，知道我温度温度仿真的技巧，并对参数设置作了讲解； 4.2016年3月30日，老师对设计中PID控制、模糊控制、模糊PID控制比较作了指导； 5.2016年4月5日，对于模糊规则的建立，老师给我推荐了几本书，让我参阅并设计； 6.2016年4月11日，老师对我的模糊PID控制结构图作了检查； 7.2016年4月17日，对我的设计中繁琐部分作了删减； 8.2016年4月23日，对设计中的语言规范和专业术语使用作了改正； 9.2016年4月29日，对设计的字体、段落、摘要、谢辞作了规范指导； 10.2016年5月5日，最后仔细的审阅全篇内容，并作以批注改正。对第一稿提出的修改意见： 通过阅读该生的一稿，发现设计中的文字叙述比较多，不够简练，特别是对纯PID控制和模糊控制方面的介绍内容繁琐。因此需要多参阅资料，尽量运用专业术语，这样能使表达更为清楚准确。 对于模糊PID控制的特点表达不够清楚，未能说清模糊PID具有的特点，并且没能画出模糊控制器的结构图。这就使得内容衔接不够完美；对于模糊控制的仿真曲线不够准确，希望能够进行修改参数，多次仿真，获得最佳温度曲线。 摘要不仅有中文的，还需要根据专业英语写出英语摘要。 对第二稿提出的修改意见： 该生的设计二稿基本完整，在一稿的基础上能够做出修改，但格式改不够规范，内容不够全面，仍需补充加以完善，参数仍需修改，对于模糊规则的建立过程需要详细论述。只要将上述问题作以修改便可打印装订。通过这次检查发现该生的设计基本符合毕业设计的相关标准与要求。 指导教师： （签名）学 生： （签名）注：指导的具体时间及指导内容由学生分次填写，对第一、二稿提出的修改意见由指导教师填写。宝鸡文理学院本科毕业设计结题报告本课题完成情况，包括研究过程、结果及存在的问题等：（由学生填写）对于本次设计，我是于3月12号在张小娟老师的指导下进行了有目的的相关资料收集，并与3月18号基本完成资料收集工作。经过一个半月的时间，我基本完成了本次设计的大体内容。并通过仿真得到了温度控制曲线。本次通过对纯PID控制、模糊控制、模糊PID控制的介绍，设计出不同控制方法下的方案，通过仿真，得出了各个控制下的温度曲线，总结出了各个控制的优缺点以及使用范围。文章中对于不同控制的比较作了阐述，是的文章不仅能完成题目的要求，得到了电阻炉温度的模糊PID控制的结果，并且对于其他以纯PID控制和模糊控制为基础的论文设计具有借鉴作用。但是本次课题存在的问题就是在建立模糊规则过程中对专家经验的总结不够严谨，因此在模糊规则的建立方面有些缺陷。其次是参数设定不够非常合理，因此仿真结果未能完全达到理想状态。指导教师意见：（同意、不同意）答辩指导教师： （签名）院系毕业论文（设计）指导委员会审查意见：经审查，（同意、不同意）答辩。院系毕业论文（设计）指导委员会主任：宝鸡文理学院本科毕业设计成绩评定及答辩评议表指导教师评语： 巩艳红同学对于本次设计态度端正，积极主动，能够及时和老师进行沟通，并且能够按时完成毕业设计的全部内容，在该生的毕业设计中，我们可以看出该生的确下了功夫，能够通过收集资料、查阅文献获得很多知识，并将所获得的知识加以消化运用。该生的设计经过了大纲设计、仿真、内容补充三个过程，并且能够及时向老师报告其设计情况。 该生的设计主要是温度控制的模糊PID控制算法设计与仿真，能够对PID控制、模糊控制、模糊PID控制分别作以介绍与论证，其亮点主要在于能够对三种控制都做了仿真，并且加以对比，最终得出结论。 在设计内容方面能够做到衔接得当，段落分布合理，层次分明，这充分说明该生的资料阅读比较丰富。 该设计能够基本符合本科毕业生毕业设计的基本要求，因此同意答辩。 成绩： 指导教师： （签名）答辩小组评定成绩答辩成绩： （答辩小组成员打分的平均值） 组长签名： 年 月 日 答辩委员会意见主席签名： 年 月 日毕业论文成绩指导教师评定成绩（权重50%）