模糊參數(shù)自整定PID溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、目前，PID控制在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用仍占90﹪以上。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，參數(shù)調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。PID控制的性能取決于參數(shù)的整定情況，對(duì)那些對(duì)象模型復(fù)雜和難以確定精確模型的控制系統(tǒng)，具有很大的局限性，而且它的快速性和超調(diào)量之間的矛盾關(guān)系，使它不一定能滿足調(diào)節(jié)時(shí)間短、超調(diào)小的技術(shù)要求。模糊控制魯棒性好，無(wú)需知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，且在快速性方面有著自己的優(yōu)勢(shì)。但模糊控制易受模糊規(guī)則有限等級(jí)的限制而引起穩(wěn)態(tài)誤差。本論文分析了PID控制和模糊控制的優(yōu)

2、缺點(diǎn)，考慮可以把它們相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。論文還提出了退火爐溫度控制系統(tǒng)的一階慣性滯后模型，并對(duì)其進(jìn)行了辨識(shí)，在傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行了常規(guī)PID仿真研究。 針對(duì)鋁箔退火爐溫度控制所出現(xiàn)的升溫速度慢，超調(diào)量大等問題，本文設(shè)計(jì)了一套以模糊參數(shù)自整定PID控制方式為基礎(chǔ)的溫度控制系統(tǒng)。同時(shí)，該溫度控制系統(tǒng)還具有升溫和保溫階段爐氣溫度均勻以及高效節(jié)能等性能。針對(duì)控制室與退火爐距離較遠(yuǎn)，本文設(shè)計(jì)了一套PROFIBUS-DP工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)

3、總線控制系統(tǒng)，DP主站、DP從站、觸摸屏、變頻器和智能儀表之間可通過總線直接進(jìn)行通信，從而使控制系統(tǒng)便于集中監(jiān)控，分散處理。在設(shè)計(jì)了模糊參數(shù)自整定PID控制器的同時(shí)，提出了通過S7-300PLC實(shí)現(xiàn)控制算法的程序設(shè)計(jì)方法。程序中利用STEP7中的指針尋址查表方法實(shí)現(xiàn)在線查詢功能，使得控制算法簡(jiǎn)單明了。在成都華西鋁業(yè)40噸退火爐半年的工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行過程中，證明該控制系統(tǒng)運(yùn)行效果良好，溫度超調(diào)量小，升溫時(shí)間短，控制精度高，溫度均勻性好，熱效率