井式爐的模糊控制技術的概況和原理
模糊控制理論是近發(fā)展起來的一種全新理論、它為自動控制提供了嶄新的控制方法。近二十年來,模糊控制技術有了飛速發(fā)展,并開始走向實用化、商品化,向各個控制領域發(fā)展。為了推廣應用這一新技術。我們對模糊控制技術進行了研究、試驗、并成功地在熱處理井式爐上得到應用,為今后模糊控制技術的推廣應用作了好的開端。
(一)模糊控制技術概況
眾所周知,在自動控制中無論是經(jīng)典控制理論還是現(xiàn)代控制理論都是建立在系統(tǒng)的數(shù)學模型基礎上的,離開系統(tǒng)的數(shù)學模型這些理論都將無能為力。井式爐的模糊控制技術的特點是不需要清晰的數(shù)學模型,僅要求現(xiàn)場操作人員或專家的經(jīng)驗知識即可實行。例如對一些溫度或壓力的控制。操作人員可以用手動操作,能使系統(tǒng)快速達到設定值,做到響應快、超調量小、穩(wěn)定又準確地運行在設定值上。操作人員之所以能這樣做是因為運用了下列控制法則進行控制:
(1)當實際控制量與設定值的偏差為負且負偏差時.全功率加上。使輸出控制量大;
(2)當負偏差很大或中等,且偏差的變化量很大時,控制量保持不變;
(3)當負偏差較小但偏差變化仍很大時,控制量多減一些;
(4)當負偏差較小,偏差變化中等時,控制量適當減些;
(5)當負偏差較小,偏差變化很小時.控制量減很少一點,
(6)當負偏差幾乎為零,偏差變化率也幾乎為零時,控制量保持不變。
(二)模糊控制的基本工作原理
模糊控制是一種仿人工智能控制,一臺模糊控制器主要由三個基本部分組成即:輸入變量的模糊化、模推理和輸出控制量的解模糊。其原理框圖,由系統(tǒng)輸出的觀測量Y(t)和給定值r(t〕經(jīng)過采樣和A,ID轉換,得到一個確定的輸入數(shù)字量,“模糊化”就是根據(jù)事先給定的隸屬函數(shù)將輸入量進行模糊處理;而“模糊推理”則是根據(jù)事先設定的“模糊控制規(guī)則表”來進行工作的:而其后輸出的模糊量需要再乘以量化因子,把模糊量轉換成確定的數(shù)字量后才能進行控制,這個過程就稱為“解模糊”。