模糊PID温度控制毕业设计
第一章绪论
1.1 选题背景及其意义
在工业生产过程中，控制对象各种各样，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要 的物理参数之一。在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度、 压力、流量等进行有效的控制。温度控制在生产过程中占有相当大的比例，其关键在于 测温和控温两方面。温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。由于控制对象越 来越复杂，在温度控制方面，还存在着许多问题。如何更好地提高控制性能，满足不同 系统的控制要求，是目前科学研究领域的一个重要课题。温度控制一般指对某一特定空 间的温度进行控制调节，使其达到工艺过程的要求。本文主要研究电锅炉温度控制的方 法。
电锅炉是将电能转换为热能的能量转换装置［1］。具有结构简单、无污染、自动化程 度高等特点。与传统的以煤和石化产品为燃料的锅炉相比还具有基本投资少、占地面积 小、操作方便、热效率高、能量转化率高等优点。近年来，电锅炉已成为供热采暖的主 要设备。
锅炉控制作为过程控制的一个典型，动态特性具有大惯性大延迟的特点，而且伴有 非线性。目前国电热锅炉控制大都采用的是开关式控制，甚至是人工控制方法。采用这 些控制方法的系统稳定性不好，超调量大，同时对外界环境变化响应慢，实时性差。另 外，频繁的开关切换对电网产生很大的冲击，降低了系统的经济效益，减少了锅炉的使
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用年限。因此，研究一种最佳的电锅炉控制方法，对提高系统的经济性，稳定性具有重 要的意义。 1.2 工业控制的发展概况
工业控制的形成和发展在理论上经历了三个阶段50年代末起到70年代为第一阶段， 即经典控制理论阶段，这期间既是经典控制理论应用发展的鼎盛时期，又是现代控制理 论应用和发展时期；70年代至90年代为第二阶段，即现代控制理论阶段；90年代至 今为第三阶段，即智能控制理论阶段[2]
第一阶段：初级阶段。它以经典控制理论为主要控制方案，采用常规气动、液动和电 动仪表，对生产过程中的温度、流量、压力和液位进行控制。在诸多控制系统中，以单 回路结构、PID策略为主，同时针对不同的对象与要求，设计了一些专门的控制算法如 达林顿算法、Smith预估器、根轨迹法等。这阶段的
《模糊控制理论及应用》课程教学大纲
学分：2 总学时：36
理论学时：36 面向专业：电气工程及其自动化
大纲执笔人：王冉冉 大纲审定人：李有安
一、说明
1.课程的性质、地位和任务
《模糊控制理论及应用》是电气工程及自动化专业的选修课。主要任务是模糊控制技术作为现代工业与新产品开发的高新技术之一，受到国内外普遍重视。通过本课程的学习掌握模糊控制技术的一般原理和方法，尤其是模糊推理技术与模糊系统模型的建模技术。
2.课程教学的基本要求
先修课程：《高等数学》，《线性代数》，《自动控制理论基础》,《模糊数学》等。在这些课程中注意讲授：模糊数学的定义，计算方法，控制的基本概念和基本方法等。
由于模糊控制理论内容抽象，国内大部分模糊课程都是面向研究生教学的，同学理解起来较困难。同时保证课程内容的稳定性，讲课力求突出重点，突出基本原理和基本内容，同时尽量列举应用了模糊系统的实际例子，使同学们理解起来更加容易。
本课程的教学环节包括：课堂讲授、课外作业等。通过本课程各个教学环节的学习，重点培养学生应用自动控制理论分析和设计调速系统方法的掌握。注重培养学生的自学能力、动手能力、分析问题、解决问题的能力，培养学习设计计算以及利用已掌握的知识分析实际问题的能力。
3.课程教学改革
总体设想：为解决授课学时少授课内容多的矛盾，在有限的教学时间里较好的完成授课任务，必须做到重点突出、精讲多练，尽量使用现代教学手段如多媒体教学等，在增加信息量的前提下也能保证教学质量。采用启发式教学，对重点内容讲深、讲透，鼓励学生自学和课上讨论，调动学生的学习主动性，通过讲解应用实例，提高学生的学习兴趣，扩大学生在本学科领域的知识面。
二、教学大纲内容
第一章 模糊控制系统的结构（讲课8学时）
§1-1模糊控制系统产生的背景
第一章 绪论
1.1课题的提出和意义
随着我国电力事业的发展，电网管理日趋现代化。负荷预测问题的研究逐渐引起了人们的关注，在电力系统学科中占据了重要的地位，是一个重要的组成部分。在实际中，制定电力系统规划以及实现电力系统自动化这两项重要的工作，对它们进行应有的负荷预测都是基本要求。
众所周知，电力系统的作用应当是为各类的用户提供可靠而合乎质量要求的电能，使得各种客户的要求得到满足，而所有用户所使用的电能即为负荷。负荷的大小与特性，对于系统的运行研究以及系统的设计，都是重中之中。所以，对负荷的变化与特性，有一个事先的估计，是电力系统发展与运行研究的重要内容。电力系统运行管理现代化中最看重的就是负荷预测，其水平决定了现代化的程度以及技术的高度，能够保证整个系统能够在正确的思维指导下调度和运行。精准而优良的预测系统不仅在电力系统的安全、可靠、经济运行中起着支柱的作用，在节约能源方面也有着不俗的发挥。负荷预测会受到很多方面的影响，不单单由以往的数据所决定，还要各方面非电力系统负荷的影响。那整个系统为什么会要对将来的用电进行预测？因为系统内的可用发电容量，在正常运行的情况下，无论什么时候都要满足客户的需求，即满足所要提供的负荷。发电容量一旦不够，则必须采取相应的措施来增加其发电容量，比如新增发电机组或从相邻的电网借来所差容量；反之，若发电容量过剩，则也应该采取必要的措施，如有选择性的止某台电机的运行或者向相邻的网络输出多余的电容量。为了对选择对应的机组，确定所要具备的电源的结构，以及对于燃料的需求等，我们就应该要做到对负荷有一个准确的预测。负荷曲线的预测可为研究电力系统的峰值、抽水蓄能电站的容量以及发输电设备的协调运行提供数据支持。
电力用户是电力工业的服务对象，电力负荷的不断增长是电力工业发展的根据。正确地预测电力负荷，既是为了保证无条件供应国民经济各部门及人民生活以充足的电力的需要，也是电力工业自身健康发展的需要。电力负荷预测工作既是电力规划工作的重要组成部分，也是电力规划的基础。全国性的电力负荷预测，为编制全国电力规划提供依据，它规定了全国电力工业的发展水平、发展速度、源动力资源的需求量，电力工业发展的资金需求量，以及电力工业发展对人力资源的需求量。
中文摘要
洗衣机自问世以来，经过一个多世纪的发展，现正呈现出全自动、多功能、大容量、高智能、省时节能的发展趋势。近年来，电子技术、控制技术、信息技术的不断完善、成熟，为上述发展趋势提供了坚强的技术保障。L·A·Zadeh教授最早提出了模糊集合理论，由此产生了模糊控制技术，其突出的优点是：不需要对被控对象建立精确的数学模型。对于复杂的、非线性的、大滞后的、时变的系统来说，建立数学模型是非常困难的。全自动滚筒洗衣干衣机的自动化、智能化控制正是一种难以建立精确数学模型的控制问题，采用模糊控制技术，可以很方便的控制洗衣干衣过程。模糊控制全自动滚筒洗衣干衣机是通过模糊推理找出最佳洗涤烘干方案，以优化洗涤烘干时间、洗净程度、烘干效果，最终达到提高效率，简化操作，、节水节电省时的效果。模糊控制全自动滚筒洗衣干衣机属于创新项目，填补国内空白，达到国际先进水平。它的研制成功，必将大大推动我国乃至世界洗衣机行业的发展。
模糊控制是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法，它是从行为上模仿人的模糊推理和决策过程的一种智能控制方法。该方法首先将操作人员或专家经验编成模糊规则，然后将来自传感器的实时信号模糊化，将模糊化后的信号作为模糊规则的输入，完成模糊推理，将推理后得到的输出量加到执行器上。
关键词：洗衣干衣机、家用滚筒式、模糊控制技术、模糊控制器、模糊控制规则
ABSTRACT
It has been developed for more than one century since the emergence of washing
machine．Now the tendency to develop is fully- automatism ，
Multifunction，large capacity，high intelligence，time and energy saving．Recently，the tendency has been guaranteed substantially with the perfection and mature of
