稻殼焙燒爐模糊PID溫控系統(tǒng)方案的研究.pdf

1、溫度是工業(yè)控制對(duì)象中的主要被控參數(shù)之一。溫度控制對(duì)象熱慣性大，易受干擾，并且具有時(shí)變、時(shí)滯、非線性、強(qiáng)耦合等特性。國內(nèi)新近提出了一種從稻殼中提取高純度納米二氧化硅的工業(yè)生產(chǎn)方法。 整個(gè)生產(chǎn)過程中熱解是主要生產(chǎn)工序，熱解溫度的控制是其關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)該問題設(shè)計(jì)一個(gè)能夠精確控制熱解溫度的溫控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)焙燒溫度的合理控制。 本文結(jié)合稻殼焙燒爐對(duì)溫度的技術(shù)要求，系統(tǒng)地研究了常規(guī)PID控制和模糊控制各自的特點(diǎn)。 嘗試將兩種

2、控制方法相互結(jié)合，構(gòu)成模糊PID控制器，使其發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)。 PID控制與模糊控制有多種結(jié)合方式，本文采用的是模糊自整定PID控制算法。該算法是找出PID三個(gè)參數(shù)與誤差和誤差變化率之間的模糊關(guān)系，在運(yùn)行中通過不斷檢測誤差和誤差變化率，根據(jù)模糊控制原理對(duì)三個(gè)參數(shù)進(jìn)行在線修改，從而使被控對(duì)象具有良好的動(dòng)、靜態(tài)性能。文中根據(jù)被控對(duì)象的特點(diǎn)，完成了模糊自整定PID控制器的設(shè)計(jì)，闡述了詳細(xì)的設(shè)計(jì)過程。 為了更好的滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要

3、，本文采用西門子可編程控制器S7-300為控制核心進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 通過編程的方式實(shí)現(xiàn)模糊自整定PID控制算法，采用離線計(jì)算的方式將模糊規(guī)則制成模糊查詢表，通過在線的方式查詢模糊控制量輸出，最后將PID參數(shù)校正值與基準(zhǔn)值相加，獲得PID參數(shù)瞬時(shí)值，最后進(jìn)行PID運(yùn)算，得到控制量施于控制對(duì)象執(zhí)行器。 最后，本文對(duì)不同的控制方法在MATLAB中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)對(duì)模糊自整定PID控制進(jìn)行了仿真調(diào)試。通過對(duì)仿真結(jié)果的分析比對(duì)，得