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智能软化击穿仪温控系统的设计与实现

摘 要:针对目前漆包线行业出现的新特点,以提高检测的智能化和适应新的检测要求为目的,设计出新的智能检测装置。它以单片机为核心,采用开关控制并结合参数自整定的模糊pid的双模控制算法,经atlab仿真及实物验证,能满足给定定温控制及给定升温速度控制精度的要求,具有广阔的市场前景。给出部分软件流程图、定温法控制实验温度曲线,以及升温速度atlab仿真曲线图。给定升温速度控制属第一次在实物上使用。
  关键词:模糊pid;单片机;智能检测;升温法
  中图分类号:tp273文献标识码:a
  文章编号:1004-373x(2010)01-174-03
  
  design and realizatin f a ne teperature intelligent ntrl instruent
  lei xiangxia,xu lijuan
  (hangsha sial rk llege,hangsha,410004,hina)
  abstrat:as t features f the enaeled ire vatin,fr the purpse f iprving the detetin intelligent and adapting t the neest requireent,a ne type f intelligent deteting devie is designed,hih based n the irputer and dual-del ntrl algrith f self-tune fuzzy pid and sith ntrl,by the atlab siulatin and physial verifiatin,t eet the teperature ntrl and speed ntrl t set up preisin,it has a bright future.sftare flhart are presented,experiental ethd is used t ntrl teperature and speed teperature urve f atlab siulatin.this devie an eet ith the ne detetin requireent.
  keyrds:fuzzy-pid;single hip irputer;intelligent detetin;speed teperature ntrl
  
  0 引 言
  
  随着科学技术的不断发展,对漆包线的生产方和使用方都提出了新的要求,检测方法增多,检测范围广(50~500 ℃),精度要求高(ess≤2 ℃)。国内企业在打入国际市场前必须使其生产的产品满足国际标准,在我国漆包线的检测标准主要是检测它在给定温度点的耐压性能(定温法);而在国外一种新的检测标准是既要检测它在给定温度点的耐压性能(定温法),又要检测它在给定电压下按斜率升温的击穿温度点(升温法)。针对这种情况,本文介绍的软化击穿试验仪是以s-51单片机为核心,对定温法采用开关控制并结合参数自整定模糊pid控制的双模控制算法。对升温法采用模型参考模糊pi控制算法;在输入通道上,以k分度号的热电偶为测温传感器,通过电路补偿校正及滤波处理来保证温度测量的准确性;在输出通道,依据温度的不同阶段,分别使用开关控制方式和模糊pid控制方式,来调节电阻炉的加热功率,从而实现温度的理想控制。本文主要介绍温度的智能控制算法及仿真。
  
  1 控制算法
  
  一方面由于电阻炉具有时变性、非线性等特点,而常规的控制原理都是基于精确的数学模型,一般很难实现对终级温度不时变化的精确控制[1-3]。 单一模糊控制在很大程度上改善了温度控制效果,但由于选用的51系列的pu资源有限,运算能力弱,使得模糊控制表只能取有限的量化等级,无法消除稳态误差,而pi调节器的积分作用有着很好消除稳态误差的作用。另一方面由于软化击穿试验仪是针对所有型号的漆包线而研制的,不同型号的漆包线检测的温度点是不同的,电阻炉的特性会随着工作温度点和时间的变化而变化,为了满足控制效果,试验仪的参数也必须做相应的调整。因此,受工程上结构简单的常规pid控制器的启发,对定温法利用参数在线自整定的模糊pid来构成试验仪的温度控制器。该算法无须给系统建立模型,只根据工作温度点而自行得出pid参数,然后在线检测过程误差,从而形成自适应控制律,并通过对pid参数的在线调整来实现自学习功能。对升温法采用前馈校正pid控制,其结构图如图1所示。
  1.1 定温法pid初始参数的自整定
  参数自整定的模糊pid控制[4]结构如图2所示。当开关指向b时,进行模糊pid控制;当开关指向d时,闭环系统产生等幅振荡,记录下等幅振荡的振荡幅度a和振荡周期t,然后由ziegler-nihls法整定出一组pid参数。kp=0.6k;ki=0.5t;kd=0.125t。其中,k由下式得出;

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智能软化击穿仪温控系统的设计与实现

摘 要:针对目前漆包线行业出现的新特点,以提高检测的智能化和适应新的检测要求为目的,设计出新的智能检测装置。它以单片机为核心,采用开关控制并结合参数自整定的模糊pid的双模控制算法,经atlab仿真及实物验证,能满足给定定温控制及给定升温速度控制精度的要
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