模糊控制在锅炉焊接过程中的应用

论文编号:TX084        论文字数:28429,页数:61

摘要
本文共分五章，介绍了锅炉焊接系统的硬件结构和控制算法。其主要目的是利用模糊控制器弥补传统焊接工艺在精度上的不足。结合PID控制算法从而提高了随动系统的纠偏精度。
第一章介绍了本文的课题背景，智能控制，模糊控制，模糊神经网络的发展历史以及该系统的结构和工作原理和本人所做的工作。
第二章介绍了检测元件位移传感器的原理和技术指标和使用方法及信号放大电路。
第三章介绍了构成整个焊接系统的各个硬件设备的工作原理。
第四章介绍了模糊控制器的结构和原理。
第五章介绍了各个芯片的软件启动程序及本系统的干扰及抗干扰措施。

关键词：模糊控制；控制算法；智能控制

Abstract
This thesis is written in five chapters to introduce the frame of hardware control algorithm and the run results of a set of servo system in attached project .The main aim is to introduce a kind of high performance real-time digital servo controller .It combines the three-mode control and dynamical fuzzy neural network control and improves the tracking accuracy of system and expends the control algorithm in servo system.
In the first chapter, the background of this thesis, the improvement of neural network, fuzzy logic and fuzzy neural network, the performance required for the servo system, the theory and frame of the servo system are introduced. 
In the second chapter, it introduced the spread to feel machine.
In the third chapter, the relationship between all of the hardware of this servo system and the method of using all the hardware are introduced
In the fourth chapter, the frame and theory of intelligence control, fuzzy logical are introduced.
The main content of the fifth chapter is to introduce a new type dynamical fuzzy neural network controller (DFNN).It synthesizes the fuzzy logic, recurrent neural network and PID controller naturally .The requirements of highly stable accuracy .Good robust and practical algorithm for the servo controller is guaranteed by DFNN.

Keyword: fuzzy control；control algorithm；intelligence control

目录
摘要   3
Abstract   4
前言   5
1. 绪论  6
1.1 智能控制的研究    6
1.2模糊控制的发展历史  7
1.3 神经网络的发展历史   8
1.4 模糊神经网络的产生   9 
1.5焊接系统的焊接方法、结构和工作原理  11
1.6本人所做的工作   12
2. 传感器及信号放大电路   13
2.1 传感器的工作原理  13
2.2 位移式传感器   13
2.2.1 位移传感器的性能指标   14
2.3 位移传感器在焊接系统中的位置及小车基本结构  15
2.4 信号放大电路  15
3. 计算机控制系统的硬件组成及工作原理  16
3.1 单片机控制设计的技术要求   17
3.2  单片机控制系统的组成   17
3.2.1模/数转换电路   17
3.2.2 单片机8031   18
3.3 系统扩展电路   19
3.3.1 数据存储器与8031的连接   19
3.3.2 程序存储器与8031的连接   20
3.3.3 8255与8031的连接   21
3.3.4 系统的复位和复位电路   22
3.3.5 光电隔离  23
3.4步进电机工作原理及驱动电路   23
3.4.1步进电机的工作原理   23
3.4.2步进电机的工作方式   25
3.4.3 步进电机的连接  25
4. 模糊系统及模糊控制器   27
4.1 模糊控制系统的结构   27
4.2 模糊控制器  27
4.2.1 模糊控制器的结构及输入输出变量的确定  27
4.3  PD，PI，PID  30
4.3.1 PD型模糊控制器   30
4.3.2  PI型模糊控制器  31
4.3.3 PID型模糊控制器   31
4.4本系统模糊化过程设计  31
4.4.1糊控制器的结构设计   32
4.4.2模糊控制规则的设计  32
4.4.3精确量与模糊量之间的相互转换  32
4.5模糊控制器的软件实现  33
4.5.1程序流程图  33
4.5.2输入量的模糊化  34
4.5.3模糊决策   34
5. 系统的软件设计及抗干扰设计  35
5.1软件编程及设计  35
5.1.1焊接纠偏系统的主控程序   36
5.1.2模糊控制程序   37
5.1.3 数据采集、转换子程序   40
5.1.4 滤波子程序   41
5.1.5 键盘控制子程序  42
5.1.6 显示子程序   43
5.2弧焊过程微机系统抗干扰措施   45
5.2.1干扰及干扰源   45
5.2.2弧焊过程的抗干扰  45
5.3 结论   46
参考文献  47
附录A   48
附录B  49
附录C  56