基于模糊控制的客车烘房温控仪

0 引 言
目前，国内客车烘房有燃油、燃气(天然气)、电加热，以及蒸汽烘房等。烘房的温度是生产工艺的一项重要指标。本课题研究的烘房类型为热风对流型烘房，热源为200℃的过热蒸汽，温度控制采用较为传统的PID类调节器，通过温控阀门调节蒸汽流量，控制烘房温度。由于PID类调节器具有原理简单，易于实现等优点，因而在过程控制中得到广泛的运用。始终占据过程控制的主导地位，但鲁棒性能不理想，对大滞后和强干扰的过程表现出明显的不足。模糊控制是一种无需建模、方便易懂、执行简便、开发成本低廉的非线性控制技术。由于具有这些优点，本文拟将模糊控制技术应用于客车烘房的温度控制，并做出了一些尝试。

1 温控仪原理框图
样机以AT89C55WD单片机为核心，由键盘和LED显示电路、单片机系统、控制信号隔离输出电路、热电阻、A／D转换电路等几部分组成，原理框图如图1所示。当系统工作时，通过键盘输入温度设定值，并在LED上显示，然后单片机通过光耦控制输出脉宽调制(PWM)信号，经整流滤波形成0～10 mA电流，控制温控阀启闭，加热烘房。本机还有高、低限位输出，输出继电器触点可耐5 A电流，增强了本机的控制功能。

2 硬件电路设计
2．1 温度测量
由于目前国内客车涂装采用低温工艺，温度控制范围为100℃内，可使用具有较高测温精度及测温范围的热电阻PT100作测温元件。其与温度的线性关系好、稳定性好、可在200℃下长期使用等特点，足以满足控制要求。