基于改進(jìn)免疫算法的電阻爐溫控系統(tǒng)的研究.pdf

1、電阻爐是工業(yè)生產(chǎn)過程中常用的加熱設(shè)備,其溫度控制效果的好壞直接影響到加熱效率、工件的質(zhì)量和產(chǎn)量,因此對其進(jìn)行精確控制有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。在實(shí)際溫度控制過程中,電阻爐這一過程控制對象呈現(xiàn)出多輸入多輸出、大慣性、時變、時滯等不確定非線性的特點(diǎn),無法建立精確數(shù)學(xué)模型,要實(shí)現(xiàn)對其精確控制的難度較大。
　　 本文在總結(jié)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,通過對電阻爐特性的分析,深入研究變參數(shù)PID控制和免疫算法的工作機(jī)理后,針對常規(guī)PID算法難以實(shí)現(xiàn)

2、對電阻爐溫度的精確控制,遺傳算法易陷入局部最優(yōu),傳統(tǒng)免疫算法無法精確優(yōu)化參數(shù)的不足,提出一種改進(jìn)的免疫算法,并優(yōu)化設(shè)計了變參數(shù)PID控制器,實(shí)現(xiàn)了對電阻爐的精確控制,并通過MATLAB仿真對比得出該算法具有精度高、自適應(yīng)性強(qiáng)、魯棒性好的優(yōu)點(diǎn)。
　　 針對傳統(tǒng)免疫算法還具有小范圍內(nèi)收斂緩慢、交叉、變異因子靠經(jīng)驗(yàn)取值影響算法尋優(yōu)性能的缺點(diǎn),并在多次對上述提出的改進(jìn)免疫算法實(shí)驗(yàn)調(diào)試發(fā)現(xiàn),該算法在早期尋優(yōu)過程中仍呈現(xiàn)出小幅度的震蕩超調(diào),

3、因此,本文基于混沌算法的遍歷性,結(jié)合模糊系統(tǒng)自身的不確定性和自適應(yīng)性,進(jìn)一步提出基于模糊混沌理論的免疫優(yōu)化算法,仿真結(jié)果表明該算法有著更好的群體多樣性保持能力和快速局部搜索能力。
　　 同時,本課題基于AVR系列的ATmega16單片機(jī)控制技術(shù),設(shè)計出一套基于改進(jìn)的免疫優(yōu)化變參數(shù)PID的智能溫度系統(tǒng)控制器以滿足工業(yè)控制中高性能的要求,并詳細(xì)闡述了溫度控制儀的主控電路、溫度采集通道電路、鍵盤接口以及顯示電路的設(shè)計與實(shí)現(xiàn),設(shè)計了相關(guān)