模糊控制设计

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1、第一章：硬件部分Ye=R―y+基本系统：给定值执行器D/A对象调节器检测装置变送器A/D设计概述：本设计用8086及8282等芯片组成的最小模式系统实现对电炉丝恒温的Fuzzy控制。用8259A及两个555定时器组成中断电路。8255产生报警信号并做出相关处理。使用DDZ-Ⅲ温度变送器和热电偶将被测温度转换为电压信号送入0809进行A/D转换，再送入8086进行模糊决策，最后输出数字信号，通过0832转换为模拟信号控制KCZ6的触发角，对三相半控桥的输出电压进行控制，达到控制炉温的目的。第一节：执行机构一．三相桥式半控整流电路：Vt1Vt3Vt5TnD2D4D6相桥式半控整流电

2、路由三个可控硅三个二极管组成，所以称为半控，三个可控硅的阴极连接，广泛用于大容量负载，触发电压有三组，分别加在相应的可控硅上，三组触发电压应与主电路的三相电源同步，关于触发脉冲的相位，Vt1，Vt3，Vt5之间分别相差120°，每组触发电压移相范围为0°~180°。.Ud=1.17U2lcosa（U2l为变压器二次绕组的线电压有效值）二.SCR的选择：SCR的选择一般根据负载电流通过可控硅平均电流Ikgp的2~3倍来选择元件。查《电工手册》常用老式电炉电热元件的参数数据，在电炉功率10KW、电压220V、电流45.5A、电阻4.84Ω，其铭牌为：Ni60Cr15Φ4.5（电热元

3、件温度1000℃）Ni80Cr20Φ4.8（电热元件温度1100℃）Ni25Cr15Φ4.2（电热元件温度1200℃）可控硅承受的最高正反向电压=直流电压2E2×2.34×220=1029.60V由此就可以选择3CT50型号的SCR.3CT50元件参数如下表：参数名称符号单位3CT50正向阻断峰值电压PFV伏20-1500反向阻断峰值电压PRV伏20-1500额定正向平均电流（导通角>170º）IF安50最大正向平均漏电流If毫安5最大反向平均漏电流IR毫安5最大正向平均压降VF伏1.2最大维持电流IR毫安60控制极最大触发电压Vg伏3.5控制极不触发电压Vgn伏0.15控制极

4、最大触发电流Ig毫安100控制极不触发电流Ign毫安1控制极最大允许反向电压Vgr伏5正向电压上升率Dv/dt伏/微秒20开通时间Ton微秒6关断时间Toff微秒25额定工作结温tj℃≤100结温升△T℃≤60铝散热器面积CM²厘米²900冷却方式风冷三.晶体二极管的选择根据平均电流可以选择晶体二级管，其平均电流为45.5A，所以选择晶体二极管的型号为：3CZ56晶体二极管额定平均电流额定反向峰值电压正向平均压将反向平均漏电流整流结温升△T整流与散热器间热阻散热器最小散热面积冷却方式3CZ56IF=50A30-1000V0.45-0.650.5-10A1000.5600CM²风

5、冷四．元件的保护硅元件，特别是可控硅，虽然有很多优点，但是它们承受过电压、过电流的能力差，因此为了使元件能可靠的长期运行，必须采用一定的保护措施。造成过电压的主要原因是可控硅开关工作状态，电路中的感性元件（如整流变压器等）产生的反抗电流突变的电动势过大，如不加保护措施会造成整流元件击穿。常用的过电压保护有串联阻容保护，硒堆保护等，在本次设计中采用阻容保护。CR阻容保护整流元件额定正向电流（安）C4（微法）R4（欧）2000.5101000.2520500.240200.1100参数选取：在整流元件侧并联阻容保护，因为SCR和晶体二极管额定正向电流为50A，从上表中可以选择出它们

6、的参数C4=0.2µFR4=40Ω第二节：触发电路与同步设计一．触发电路的选择触发电路选择KCZ6集成化六脉冲触发组件功能与特点：集成化六脉冲触发组件用于可控硅三相桥式变流器的触发。它将控制电压幅度转换成相应导通角的功率足够大的触发脉冲，使主电路可靠地工作每一组输出脉冲能可靠地驱动一只大功率的可控硅元件，组件具有以下的功能与特点：1同步滤波网络，不受电源中波形的畸变和换流缺口的干扰。2适应较宽的同步电压范围，并只需三相同步电压。3各脉冲不均衡度很小。4能很方便的与调节系统匹配，并只需调节输入信号的上下限就可以调整流和逆变角。5输出是脉冲列式的双脉冲，脉冲变压器很小，对于各种宽度

7、的脉冲可以使用统一规格的脉冲变压器。6有一个脉冲输出控制端用以控制脉冲的输出和在正反组可逆系统中作逻辑切换控制。7由于使用了专门设计的KC04，KC41，KC42集成电路，组成体积小，调整和维修非常方便，线路稍加以修改可用于双相可控硅的三相交流调压电路。概述：集成化六脉冲组件原理图见图，每相同步经RC，T型移相滤波，每级移相30度，电位器RWS，RWT作微调各相同步电压的相位，用以保证六相脉冲间隔的均匀，同步电压取30V左右，如30V偏离较多则必须相应改变RC滤波网络的参数来保证KC04电路