《LabVIEW的模糊控制系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LabVIEW的模糊控制系统设计（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、LabVIEW的模糊控制系统设计12020 年 5 月 29 日文档仅供参考基于 LabVIEW的模糊控制系统设计摘要本文以LabVIEW为开发环境进行设计模糊控制器,将设计出的模糊控制器应用到温度控制系统中,实现了在有干扰作用的情况下对烤箱温度的控制,取得较好的控制效果。关键词 : 虚拟仪器模糊控制热电偶AbstractThis paper is design issue is the use of LabVIEW fuzzy control, through the design of fuzzy control procedures to control the plant (oven)
2、 temperature. Finally, it comes ture control the temperature of oven even if there has disturb.Keywords:1 引言虚拟仪器 (LabVIEW), 就是在以通用计算机为核心的硬件平台上 ,由用户设计定义虚拟面板 ,测控功能由软件实现的一种计算机仪器系统。虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统的控制面板 ,以多种形式表示输出结果 ,利用计算机强大的软件功能实现数据的运算、分析、处理和保存,利用I O 接口设备完成信号采集、测量与控制。模糊控制的基本思想是利用计算机来实现人的控制经验,
3、而这些经验多是用语言表示的具有相当模糊性的控制规则。因为引入22020 年 5 月 29 日文档仅供参考了人类的逻辑思维方式,使得模糊控制器具有一定的自适应控制能力 ,有很强的鲁棒性和稳定性 ,因而特别适用于没有精确数学模型的实际系统。本文将模糊控制的基本思想应用到基于虚拟仪器的温度控制系统中。经过热电偶测量烤箱实际温度 ,与给定值比较。当测量温度与设定温度之间存在较大的偏差 (e 6)时,定时器产生占空比较大的脉冲序列 ,全力加热。当系统温度与设定温度之间偏差小于6摄氏度 ,采用模糊控制算法。模糊控制器根据误差和误差变化率,经过模糊推理输出脉冲序列的占空比的大小,经过固态继电器控制烤箱电源得
4、通断, 从而实现对烤箱温度的控制。2 系统组成给 定输出量模 糊 控 制执行电 烤热电图 1 温度控制系统框图2.1 硬件组成传感器 :热电偶 ;信号调理电路 : SC-2345 信号调理箱 ,SCC-TC02 热电偶调理模块 ;温度信号采集 :DAQ 多功能数据采集卡PCI6014;32020 年 5 月 29 日文档仅供参考执行器 :DAQ 多功能数据采集卡上的定时/计数器 ,固态继电器 ;对象 :电烤箱。2.2 温度测量1 数据采集热电偶有三个较为突出的优点:其一 ,测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响; 其二 ,测量范围广。常见的热电偶从-50+1600 均可边续
5、测量,某些特殊热电偶最低可测到 -269 (如金铁镍铬 ),最高可达 +2800 (如钨 -铼 );其三 , 构造简单 ,使用方便。热电偶一般是由两种不同的金属丝组成 ,而且不受大小和开头的限制 ,外有保护套管 ,用起来非常方便。根据正、负极用材料的不同,热电偶分为B、E、 J、 K 、 R、S、 T、Y 型。采用的是K 型热电偶 ,其正极为镍铬合金,负极为镍硅合金。与其它类型的热电偶相比,K 型热电偶的线性较好,使用方便,因而在工业测量中被广泛使用。而实际工作中,热电偶的自由端(冷端 )是在室温下 ,为了得到正确烤箱温度 ,在查分度表时,要将室温对应的热电偶的热电势考虑进去 ,这就是冷端补偿
6、。2 信号调理测温元件热电偶产生的是低电压信号,它需要进一步的放大、过滤以及线性化等处理本文采用 SCC-TC02 热电偶调理模块,经42020 年 5 月 29 日文档仅供参考过 SC-2345屏蔽盒与数据采集卡相连。 SCC-TC02 热电偶调理模块工作原理图如图 2所示。图 2SCC-TC02 热电偶调理模块工作原理图SCC-TC02 接受三个信号 :TC+ ,TC- ,和 GND 。TC+ 是热电偶的正极和TC- 是热电偶负极。接地端子连接到AIGND的 E 系列DAQ 装置。热电偶冷端信号和传感器信号测量的分别由E 系列数据采集设备从X 和 X+8 通道获得 ,其中 X 为 0 到 7 取决于操作者插 TC02 在 SCC-2345 的哪个插槽。SCC-TC02 热电偶调理模块的工作电路由两部分组成,一部分与热电偶连接,内部具有100 倍的放大器和滤波器,将热电势放大,滤波 ;另一部分是用热敏电组测量室温的电路 ,用公式算出室温 ,对热电偶冷端补偿。52020 年 5 月 29 日
