天津大学硕士学位论文感应加热电源模糊PID功率控制器的设计与实现姓名：许任男申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：周跃庆20090601摘要随着生产力水平的发展，感应加热电源对加热工件温度的精度和速度的要求越来越高，而感应加热电源的过程控制方法对加热工件温度的精度起决定性的作用。目前的感应加热电源温度控制系统使用的都是PID控制器，而这种传统的PID控制方法是以建立精确地数学模型为基础的，由于中频感应加热电源属于惯性环节，而且受负载的影响较大，同时在系统中还存在着参数时变性、结构非线性等因素，因此，使用参数自整定的模糊PID控制器代替传统的PID控制器，可以有效地解决上面的问题。本文在对中频感应加热电源研究的基础上，分析、推导出中频感应加热电源负载电路模型，采用了对整流控制电路实现电压、电流双闭环的控制策略。与传统的单闭环控制系统相比，双闭环的控制结构能够较好的克服电网波动和负载扰动的影响，大大提高了中频电源的可靠性。然后，设计出基于模糊PID控制器的电压、电流双闭环控制系统，并针对不确定的被控对象进行仿真，结果表明，模糊PID控制器在控制过程中，比例、积分、微分三个参数不断变化，使系统的动态特性和稳定性能更好，鲁棒性更强。最后，针对如何在感应加热系统中实现模糊PID控制器，本文给出了两种思路：一种是基于FPGA的数字化实现，它适应了感应加热系统的数字化、智能化的趋势，并且相对于软件的实现方法，在执行速度上有了很大的提高；另一种是基于LabVIEW的图形化设计，作为一种有潜力的编程语言，它可以快速构建感应加热控制系统，有利于产品的开发和更新。关键词：感应加热电源；模糊PID；双闭环；FPGA；LabVIEWAbstractWithadvancinglevelsoftechnology,greaterprecisionandrateincontrollingthetemperatureofwork—pieceheatedbyinductionheatingpowerisrequired．Atpresent，mostoftheinductionheatingpowertemperaturecontrolsystemsareusingPIDcontrollers，whicharebasedontheprecisemathematicalmodel．However，asainertialelement，themid—frequencyinductionheatingpowerisbadlyinfluencedtheload，anditalsocontainsthetime-varyingparametersandnon．1inearfactors，SOtheuseoftheparametersadaptationofthefuzzyPIDcontrollerinplaceofthetraditionalPIDcontroller，caneffectivelysolvetheaboveproblems．Basingontheresearchofthemid—frequencyinduc...
