基于单片机的加热炉温度模糊控制系统

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    1 引 言

加热炉在冶金、化工等工业生产过程中广泛地使用，加热炉的温度是生产工艺的一项重要指标，温度控制的好坏将直接影响产品的质量。热处理加热炉是一种能改善金属材料及其制品(如机器零件、工具等)性能的工艺。根据不同的要求，将材料及其制品加热到适宜的温度并保温，随后用不同方法冷却，改变其内部组织以获得所要求的性能。热处理是提高金属材料及其制品质量的重要手段之一。

热处理加热炉具有大惯性、纯滞后等非线性以及时变的特点，开关炉门、加热材料、环境温度以及电网电压等都影响控制过程，基于精确数学模型的常规控制例如PID控制难以保证加热工艺曲线要求。作为非线性控制的一大分支，模糊控制在上述温度控制系统中可以得到较好的应用。
模糊控制是智能控制的分支之一，他具有以下特点：




2模糊控制器的设计

本控制系统主要完成数据采集、温度显示、炉温控制、故障检测以及报警等功能，智能模糊控制器由单片机完成，采用规则自寻优的控制算法进行过程控制。加热炉采用双向可控硅控制，由单片机输出通断率控制信号，产生可控硅的过零触发脉冲。

整个系统的核心是模糊控制器，8098单片机是控制器的主体。他与若干扩展电路(程序存储器、数据存储器、地址锁存器、地址译码器等)构成处理器模块。测温热电偶输出的mV信号经变送器芯片转换成O～10 V的标准信号，再将此信号经A／D转换之后送入单片机，单片机根据输入的各种命令，通过模糊控制算法计算控制量，输出脉冲触发信号，通过过零触发电路驱动双向可控硅，从而控制热处理加热炉。此外，智能控制器还包括硬件看门狗电路故障检测电路、数码显示电路以及电源等。智能模糊控制器的硬件框图如图1所示。

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凤麟使者

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