温度控制系统研究背景与现状资料

1、课题研究的现状分析湿度限制方法和技术根据限制的对象和目标可以分为静态限制和动态限制,所谓静态限制是指限制的湿度恒定, 且要求其波动幅度(即稳态误差)不能超过 某一给定值.所谓动态限制是指限制的湿度可以在某个范围内进行调节,比方在温室内湿度的限制、空调房内湿度的限制、电子产品生产车间内湿度的限制等所 限制的湿度都是在某个一个范围之内. 从湿度限制的开展历程看,湿度限制方法 一般有如下几种：一是恒定湿度自动限制法,就是通过微处理器和必要的硬件电 路的设计,通过比拟电路或者软件的判断语句来来比拟设定湿度值与当前的湿度 值间的关系,进而对系统系统采取必要的举措,来限制开关通断.假设设定湿度比 当前湿度

2、值高,那么开启加湿器,否那么关闭,这种方式不适合高精度湿度的限制； 二是PID限制设计方法,这种方法是由美国的 Minorsky提出的基于输出反应的 比例积分微分,所设计的 PID限制器以其结构简单、操作方便等特点,在大多 数限制过程中获得满意的限制效果并且得到了广泛的应用,随后1935左右,Nyquist和Bode研究稳定性理论,重点考虑了模型的不确定性,并利用反应来减 少系统对干扰和模型误差的灵敏度,所设计的 PID调节器在工业限制对象都能 到达较好的限制效果,但它依赖于对象模型,对于滞后、时变系统、非线性限制 效果不理想等；三是华裔科学家傅京孙,在 1971年提出了智能限制系统(Inte

3、lligent Control Systems), 并在1985年召开了第一届智能限制学术讨论会, 这次会议的只要议题是智能限制原理和智能限制系统结构,自此在过去的20多年里,智能限制理论开展迅猛,出现了大量新奇的限制理论.智能限制系统是某些具有仿人智能的工程限制和信息处理系统,它与人工智能的开展紧密联系.智能限制是一门新兴的交叉前沿学科, 它具有非常广泛的应 用领域.智能可定义为：能有效的获取、传递、处理、再生和利用信息,从而在 任意给定的环境下成功的到达目的的水平. 人工智能是应用除了数学式子以外的 方法把人们的思维过程模型化,并利用计算机来模仿人的智能的学科.它的应用范围远比限制理论广泛

4、,如包括判断、理解、推理、预测、识别、规划、决策、 学习和问题求解等,是高度脑力行为和体力行为的综合.智能限制就是应用人工 智能的理论与技术和运筹学的优化方法,并将其同限制理论方法与技术相结将智 能限制与PID限制相结合,实现湿度的智能限制.智能控温法采用神经元网络 和模糊数学为理论根底,并适当加以专家系统来实现智能化.其中应用较多的有模糊限制、神经网络限制以及专家系统等.尤其是模糊控温法在实际工程技术中 得到了极为广泛的应用.目前已出现一种高精度模糊限制器,可以更好的模拟人 的操作经验来改善限制性能,从理论上讲,可以完全消除稳态误差.所谓第三代 智能温控仪表,就是指基于智能控温技术而研制的具

5、有自适应PID算法的湿度限制仪表.目前国内温控仪表的开展,相对国外而言在性能方面还存在一定的差距,它们之间最大的差异.主要还是在限制算法方面,具体表现为国内温控仪在全量程 范围内湿度限制精度低,自适应性较差.这种缺乏的原因是多方面造成的,如针 对不同的温控对象,由于限制算法的缺乏而导致限制精度不稳定等.2.4国内外实例甘肃大学的赵紫静研究了一种基于 PID湿度限制技术的X射线发生器.这 种发生器需要将其精度限制在 X.5C左右,才能保证器件输出的X射线波长不发 生超出要求的飘移,否那么,X射线波长的超范围飘移将使整个设备难以正常使用 7.在温控过程中,由于难以建立限制对象的精确数学模型,所以可

6、以用 PID技 术根据预先设定好的限制规律不停地自动调节限制量以使被控系统朝着设定的 平衡状态过渡,最后到达限制范围精度内的稳定动态平衡.模糊湿度限制是基于模糊逻辑描述的限制算法, 主要嵌入操作人员的经验和 直觉知识.它适用于限制不易取得精确数学模型和数学模型不确定或经常变化的 对象.武汉科技大学信息科学与工程学院的贾静云等将模糊PID湿度限制技术运用在烟气加热炉炉温限制系统中,使得烟气加热炉的运行状况和维护条件得到 了明显的改善,提升了喷煤比和设备开机率,降低了能耗和设备故障次数,很大 程度地提升了生产效率回.中国内蒙古科技大学信息工程学院的董志学等研究了 一种基于模糊PID湿度限制系统的热

7、分析仪限制策略,结合了模糊限制技术和 PID限制技术,提升了对限制对象的适应水平,进而提升了湿度限制的精度.数字PID限制那么是一种是以微处理器为根底,综合了计算机技术、限制技术、 通讯技术等高新技术的智能限制.海军航空工程学院根底实验部的李建海等设计 了一种上位机监控采用组态软件,下位机采用西门子PLC的电路智能湿度限制系统,实现了智能限制、闭环限制、多限制功能为一体的综合限制系统.昆明理工大学信息工程与自动化学院的王清海等在锅炉湿度限制研究中将神经网络PID与LabVIEW人及交互结合,实现对锅炉湿度的数据采集、限制和 现实,提升了锅炉温控系统的效率.英国的 Hamid等将PID限制器应用到冰箱 的湿度限制中,通过使用MATLAB/Simulink软件仿真和误差分析图的方式与传 统的ON-OFF限制做了细致的比拟.结果说明,PID限制无论是在精度和限制性 能方面都优于ON-OFF限制.日本Komatsu