模糊控制器用于紙張水分定量控制的研究.pdf

1、近年來,模糊控制技術(shù)在工業(yè)過程中的成功實(shí)踐促使模糊理論飛速的發(fā)展。采用模糊控制系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)就是將人類的知識(shí)嵌入到實(shí)際工程系統(tǒng)中。定量水分控制系統(tǒng)是保證紙張質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，其非線性和時(shí)變性又需要采取先進(jìn)的智能控制手段。本文以中型定量紙機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)紙張的定量水分控制技術(shù)進(jìn)行深入研究。在此基礎(chǔ)上提出多種復(fù)合模糊控制方案，并將其有效的應(yīng)用于定量水分控制系統(tǒng)中。文章的主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面。
　　 文章首先介紹了定量水分技術(shù)的發(fā)展歷

2、程和目前存在的問題。提出抄紙過程的時(shí)變性和非線性，需要采用先進(jìn)的智能控制技術(shù)。而模糊控制不依賴于數(shù)學(xué)模型，又具有良好的魯棒性，比較適合應(yīng)用于定量水分控制系統(tǒng)。
　　 針對(duì)1760紙機(jī)，文章采用系統(tǒng)辨識(shí)和機(jī)理相結(jié)合的手段建立了定量水分的數(shù)學(xué)模型。通過分析其傳遞函數(shù)，得出定量水分之間存在較大的耦合和時(shí)滯。介紹了常用的解耦方法和消除時(shí)滯的策略。并利用對(duì)角線解耦法解除了定量水分的關(guān)聯(lián)，利用Smith預(yù)估器消除系統(tǒng)的時(shí)滯。
　　

3、介紹了模糊控制理論，從常規(guī)的模糊算法入手，設(shè)計(jì)出濃度控制系統(tǒng)和定量水分控制系統(tǒng)的模糊控制器。仿真研究結(jié)果表明模糊控制器具有較高的控制精度，且具有超調(diào)小，穩(wěn)態(tài)響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)。
　　 進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)常規(guī)模糊控制的輸出相當(dāng)于PD控制，只是加入了人工經(jīng)驗(yàn)。為了減少系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，提出PID型模糊控制方案，通過引入積分因子消除穩(wěn)態(tài)誤差。為了克服系統(tǒng)的時(shí)變性和非線性，提出參數(shù)自校正模糊控制器在線修改積分因子的權(quán)重，設(shè)計(jì)出自適應(yīng)模糊PID控制器