冶炼厂电热前床温度控制系统设计

目   录

摘 要 Ⅲ

ABSTRACT Ⅳ

第1章  绪  论 1

1.1  课题研究现状介绍 1

1.2  课题研究目的及意义 2

1.3  课题任务及要求 2

第2章 工艺流程 3

2.1 矿热电炉的炉型和结构 4

2.1.1 炉型 4

2.1.2 炉体结构 4

2.1.3 产品放出装置 5

2.1.4 固体炉料加入孔 5

2.1.5 钢结构 5

2.2  矿热电炉的电极 6

2.3  矿热电炉的主要电气参数 7

2.3.1 炉用变压器 7

2.3.2 二次侧电压（工作电压）的确定 7

2.4 矿热电炉的开炉和烘炉 10

2.5 矿热电炉的基本工作过程 10

第3章  硬件部分 11

3.1硬件系统框图 11

3.2 8051单片微机简介 12

3.2.1 8051单片微机结构 12

3.3 I/O接口的扩展 14

3.3.1 8255简介 14

3.2 8255扩展电路及地址设置 15

3.4 操动机构及其电路 16

3.5 A/D转换电路 17

3.5.1 AD574简介绍 17

3.5.2 AD574与8051接口电路 18

3.6 传感器 19

3.6.1 主要技术要求 20

3.6.2 可供选用的传感器类型 20

3.6.3 热电偶的工作原理: 20

3.7 放大电路 21

3.8光电编码器 22

3.9 人机接口 23

3.9.1  LCD电路 23

3.9.2 键盘电路 24

3.9.3  打印机电路 25

3.9.4  报警电路 26

第4章  软件部分 27

4.1 控制算法 27

4.1.1 经典PID模拟控制原理 27

4.1.2 经典PID数字控制 28

4.1.3 模糊控制算法 29

4.1.4  神经网络算法 30

4.2 本课题的算法确定 34

4.2.1 控制系统 34

4.2.2 控制策略 34

4.3 系统控制总框图 36

4.4主程序流程图 37

4.5中断程序流程图 37

4.6各子程序流程图 39

4.6.1  采样子程序流程图 39

4.6.2  数字滤波程序流程图 39

4.6.3  PID算法程序 39

4.6.4  神经网络BP算法程序流程图 41

4.6.5  带符号乘法子程序 41

4.6.6  打印机程序流程图 42

第5章 系统仿真 43

5.1 计算机仿真简介 43

5.1.1 仿真概念 43

5.1.2 仿真步骤 43

5.2  控制系统的仿真 43

5.2.1 基本原理 43

5.2.2 仿真步骤 44

5.3  MALAB简介 44

5.3.1  MATLAB的发展 44

5.3.2  MATLAB的功能模块及其特点 45

5.4 本课题的系统仿真及其结果 45

5.4.1 系统仿真准备 45

5.4.2 仿真曲线 46

结束语 47

参考文献 48

致谢 49

附录  程序清单 50

基于神经网络的冶炼厂电热前床PID温度控制系统设计

摘 要：温度对象种类繁多,普遍具有时间常数大、纯滞后时间长、时变性较明显等特点,这使得基于被控对象数学模型的常规控制方法在温度控制中有较大的局限性而无法获得理想的控制效果。针对以上情况,本文采用具有自学习能力的单神经元自适应智能控制算法来对温度对象实施控制,该算法不依赖于对象的数学模型,算法简单,易于实现,且对干扰和对象模型时变具有较强的适应性，它能根据输出偏差的大小进行自动调节，使输出达到给定值。

关键词：控制系统；神经网络；PID控制