基于极点配置算法的自校正温度控制系统

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温度控制是工业生产过程中的常见问题,由于温度系统是一种慢时变的非线性系统,这就给温度的实时控制带来了一定的难度。为了解决这个问题,本论文设计了一种自校正控制方案,它把模型参数的在线辨识与控制器的在线设计有机结合在一起,参数辨识采用渐消记忆的递推最小二乘算法,而控制器采用极点配置算法。这就使得该控制系统不但能在线实时调整参数,并保证实际的闭环系统的零极点收敛于期望的零极点,达到较好控制效果。整个控制过程的算法比较简单,便于工程实现。本温控系统在硬件上设计了一块数据采集/控制信号输出专用接口电路板,可实现同时对12路通道进行温度信号的采样和控制信号的输出。同时还设计了一块可控硅(SCR)触发板,根据专用接口板输出的控制信号驱动可控硅,控制加热器的通断,实现对被控对象的温度控制。文中给出了温度控制系统的总体硬件结构,并详细介绍了专用接口电路板和可控硅触发板这两个主要功能模块的设计原理和内部电路。温控系统的软件编程采用Borland公司的应用开发软件C++Builder4.0。该软件实现了对12路通道的巡回温度采样,控制算法的实现以及控制信号的输出,同时还能对现场的温度变化进行实时监控,将控制结果整理成报表和图形打印输出。对控制过程中产生的大量的数据,采用数据库的方式进行管理,大大提高了编程效率。论文还对系统的实验结果进行了详细的分析,根据分析得出结论:该温控系统性能稳定,可靠性高,控制效果令人满意。
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