开题报告模板79816

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1、山 东 科 技 大 学本科毕业设计（论文）开题报告题 目 自适应温度控制系统 专 题 温度控制系统自适应控制算法的实现学 院 名 称 电气信息系 专业班级 计算机08级7班 学生姓名 巩珊珊 学 号 200803224106 指 导 教 师 夏保芹 填表时间： 2012 年 05 月 02 日填表说明1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般

2、不少于2篇）。5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。设计（论文）题目自适应温度控制系统-专题：温度控制系统自适应控制算法的实现设计（论文）类型（划“”）工程设计应用研究开发研究基础研究其它一、本课题的研究目的和意义本毕业设计旨在构建一个温度控制系统，引入自适应模糊控制理论与技术实现对温度的精确控制。以传统的温度控制系统所采用的控制方法和手段为基础，利用自适应的控制思想和策略来实现温度系统的精确控制。自动控制理论的形成和发展经历了经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。其中，经典控制理论和现代控制理论是建立在精确的数学模型的基础之上的，而智能控制理论用来解决

3、系统模型和环境本身均不确定的问题。随着现代科学技术的迅速发展，生产系统的规模越来越大，形成了复杂的大系统，导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化；另一方面，人类对自动化的要求也更加广泛，传统的自动控制理论和方法显得已不适应于复杂系统的控制。在许多系统中，复杂性不仅仅表现在高维上，更多的表现在系统的大滞后、非线性和数学模型难以准确建立等方面，所以难以获得满意的控制效果。因此建立一种更有力的控制理论和方法，以解决上述提出的问题，就十分重要。 模糊控制是智能控制的一种典型形式,作为智能控制的一个分支,自 1974年英国的Mandani成功的将其应用于锅炉和蒸汽机的控制以来，特别是近几年

4、来模糊控制得到了飞速的发展。模糊控制是模糊数学和控制理论相结合的产物，它利用人的思维具有模糊性这一特点，通过使用模糊数学中的隶属度函数、模糊关系、模糊推理等工具，根据得到的控制表格进行控制，它具有以下特点: (1)不需要建立被控对象的数学模型; (2)系统鲁棒性强; (3)控制方法易于掌握。 因此，它特别适用于那些难以获得过程的精确数学模型及具有时变时滞、非线性、大滞后的复杂工业控制系统，具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。 二、本课题的主要研究内容（提纲）1.研究自适应模糊控制算法;2.采用自适应模糊算法实现控制;3.编写程序实现温度的自适应控制。三、文献综述（国内外研究情况及其发展）模糊控制系统

5、的控制性能受诸多因素的影响，包括语言变量模糊子集的选择，隶属度函数的形状和参数，模糊控制规则，推理机理和反模糊方法等。随着现代社会的不断向前发展，智能模糊控制器正越来越得到人们的广泛研究和成功应用4。国内外有一大批专家、学者从事智能模糊控制器的研究，用各种方法优化模糊控制规则、隶属度函数参数及过程参数等6。 为弥补模糊控制的缺陷，人们用其它控制理论与模糊控制理论相结合，从而产生了各种组合控制理论。这样一方面可以发挥模糊控制算法简单、快速的优点；另一方面又可以弥补模糊控制精度低、缺乏完整的系统稳定性的缺点5,8。因此到目前为止，出现了许多组合控制理论，例如: (1)模糊PID复合控制:它一方面利

6、用了模糊控制算法简单、快速、鲁棒性强的特点；另一方面又利用了PID控制算法稳态控制精度高、有完整的理论基础的特点6。(2)自适应模糊控制:自适应控制器同时执行系统辨识和控制任务，而自适应模糊控制器的本质是通过对控制器性能的观察，作为控制决策，并用语言形式描述策略12。ZADEH的模糊集理论是设计自适应模糊控制器的重要工具，它将描述外部世界的不精确语言与控制器内部的精确数学表示联系起来。用语言表示的策略比用精确的数学表示的策略简单、方便而且灵活10。 (3)专家模糊控制:专家模糊控制是专家系统技术和模糊控制技术相结合的产物，把专家系统技术引入模糊控制之中，目的是进一步提高模糊控制器的智能水平。它

7、一方面保持了基于规则方法的价值和用模糊集处理带来的灵活性，同时把专家系统技术的表达、知识利用的长处结合起来7。在应用方面，作为模糊控制理论起源地的美国已经成功地将该技术应用于人工智能、信息工程、空间飞行、卫星与导弹等控制系统中，并成为其军事工程的热点11。在我国，该技术也得到发展和应用。模糊控制己成功地运用于纸张计算机控制系统、4.4万吨水泥窑锻烧过程、多温区加热炉等复杂工业过程。同时春兰成功地生产出了智能模糊取暖器、小天鹅生产出了智能洗衣机等电器4。随着模糊控制技术的发展，机器智能化及生产过程中模糊控制系统的智能化将成为必然趋势。将模糊控制与其它理论研究方法相结合，实现规则的自学习和自动获取

8、，达到全面实现智能化的目地5。四、拟解决的关键问题常规模糊控制器在设计过程中，一旦隶属函数、控制规则确定后，生成的表示模糊控制器的模糊控制表就基本确定了；而实际系统的参数是变化的，用这样的模糊控制表去控制实际系统，将很难达到满意的控制效果。为了使所设计的模糊控制器反映被控过程的实际状态，满足系统要求，所以在常规模糊控制器的基础上设计一个自适应模糊控制器，用自适应算法优化隶属函数参数和控制规则，实现自适应模糊控制。 本课题研究的主要内容包括以下几个部分: (1)进行自适应模糊控制算法的研究； (2)进行自适应模糊控制器的设计；(3)编写程序实现温度的自适应控制。五、研究思路和方法 1、收集并整理

9、设计所需的原始资料，为确定设计方案做准备；有针对性的复习掌握与本设计相关的内容，然后对本课题所要解决的关键问题进行设计。2、进行模糊控制理论学习，并依据其理论知识进行常规模糊控制器设计。 3、进行自适应模糊控制研究，包括自适应控制的介绍，被控对象的数学模型的建立，自适应模糊控制器的设计等。4、系统控制程序的设计，主要是算法子程序的设计和系统程序的设计。六、本课题的进度安排01-02周：根据毕业设计题目及任务要求，复习所学的相关知识并查阅相关资料，完成毕业设计的开题报告。03-04周：根据选定的设计方案进行系统的构建和设计。05-06周：研究自适应模糊控制算法。07-09周：选取自适应模糊算法实

10、现控制。10-13周：编写程序实现温度的自适应控制。14-15周：编写毕业设计技术文件（毕业设计说明书和相关图纸等）。16-16周：进行毕业答辩。参考文献1 胡寿松.自动控制原理.北京:科学出版社,2001.231452 郑学坚,周斌.微型计算机原理及应用.北京:清华大学出版社,2001.3456 3 于海生.微型计算机控制技术.北京:清华大学出版社,1999.15784 曹永岩.现代控制理论的工程应用.杭州:浙江大学出版社,2005.341565 易继铠,侯媛彬.智能控制技术.北京:北京工业大学出版社,2005.1331786 刘兴堂.应用自适应控制.西安:西北工业大学出版社,2003.34

11、1957 李人厚.智能控制理论和方法.西安:西安电子科技大学出版社,1999.1281678 王力新.自适应模糊系统与控制设计与稳定性分析.北京:国防工业出版社,1995.123134 9 Philips Semiconductors. Application Notes and Development Tools for 80c51 Microcontrollers,2003.1836 10 Lozano R. et al.Identification Of Linear Time-Varying Systems Using A Modified Least-Squares Algorithm J Automatic,2000.469711 章卫国,杨向忠.模糊控制理论与应用.西安:西北工业大学出版,1999.146712 余永权,曾碧.单片机模糊逻辑控制.北京:北京航空航天大学出版社,1995.7890指导教师意见指导教师（签名）： 年 月 日所在系（所）意见负责人（签章）：年 月 日