基于80C196KC的人工气候智能控制系统控制性能及可靠性研究

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随着科学技术的飞速发展,生产过程变得越来越复杂。主要表现在,控制系统具有多输入.多输出的强耦合性、参数时变性和严重的非线性特性;从系统对象所能获得的知识和信息量相对地减少,而对控制性能的要求却日益提高。本文中,就专家系统、模糊控制等智能控制技术的发展进行了深入的探讨,并以人工气候室的温度作为控制对象,进行了大量的实验研究。系统的运行结果证明,采用基于专家规则的模糊控制算法对于这种非线性、不确定的大惯性系统有着良好的控制效果。本文主要论述了以80C196KC单片机为核心的计算机控制系统的硬件设计、软件开发,控制功能的实现以及现场调试过程中所遇到的问题和解决方案,探讨了提高系统可靠性、稳定性的方法,着重研究了一种具有自修正功能的专家模糊控制器。设计了一种新型LCD接口电路,使得系统的显示部分更为可靠。为了解决温度传感器严重非线性对控制精度的影响,利用MATLAB对传感器进行了非线性拟合,拟合效果显著,大大提高了温度控制的精度。为了解决不同季节室内外温差和大功率高压钠灯温度对系统控制精度的不利影响,采用了室内外温差和钠灯照度的前馈控制,有效地解决了室内外温差与环境温度以及钠灯照度之间的相关耦合问题,提高了系统的抗扰性能。根据现场运行调试显示,该系统具有操作方便,长时间、不间断工作可靠,温度跟踪性能良好,超调小,精度高等特点。这足以证明系统的设计方案合理,算法得当。
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