制粒機(jī)溫控系統(tǒng)的控制與實(shí)現(xiàn).pdf

1、制粒工藝是現(xiàn)代飼料生產(chǎn)中的重要步驟，為了獲得質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品，制粒機(jī)調(diào)質(zhì)溫度必須準(zhǔn)確的控制在期望值附近。因此設(shè)計(jì)基于先進(jìn)控制算法的制粒機(jī)溫控系統(tǒng)對于提高飼料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、改善生產(chǎn)效率具有十分重要的意義。 本文以制粒機(jī)作為控制對象，在研究總結(jié)現(xiàn)有理論成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行時(shí)滯過程控制方法的改進(jìn)和創(chuàng)新，提出了參數(shù)模糊自整定的IMC-Smith預(yù)估控制器設(shè)計(jì)方案，并搭建基于嵌入式Linux環(huán)境的制粒機(jī)溫控系統(tǒng)軟硬件平臺。本文主要在以下幾

2、個(gè)方面開展研究： 1.設(shè)計(jì)IMC-Smith預(yù)估器。Smith預(yù)估控制是一種有效的時(shí)滯補(bǔ)償方法，但制粒機(jī)具有大時(shí)滯，非線性以及參數(shù)時(shí)變的特性，常規(guī)Smith預(yù)估器容易引起控制效果的急劇惡化。針對這一問題，本文提出了一種改進(jìn)型的IMC-Smith預(yù)估器結(jié)構(gòu)，并利用內(nèi)?？刂圃韺刂破鲄?shù)進(jìn)行整定，從而使系統(tǒng)具有響應(yīng)迅速，擾動抑制明顯的優(yōu)點(diǎn)。 2.模糊控制整定濾波器參數(shù)。本文將模糊控制理論與IMC-Smith預(yù)估器相結(jié)合

3、，通過模糊控制器實(shí)現(xiàn)IMC參數(shù)整定中濾波器參數(shù)的在線實(shí)時(shí)調(diào)整，從而改善了被控對象在模型失配以及參數(shù)時(shí)變情況下的系統(tǒng)響應(yīng)特性。 3.完成制粒機(jī)溫控系統(tǒng)的建模與仿真。本文研究了制粒機(jī)的工作原理，建立了它的近似數(shù)學(xué)模型。利用MATLAB-SIMULINK開發(fā)環(huán)境以及模糊控制包，建立制粒機(jī)溫控系統(tǒng)仿真模型用于IMC-Smith預(yù)估控制算法的仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明IMC-Smith預(yù)估控制性能較常規(guī)時(shí)滯控制算法有較大的提高，證明了控制方

4、案的有效性。 4.開發(fā)嵌入式制粒機(jī)控制系統(tǒng)。在分析了制粒機(jī)溫控系統(tǒng)對控制器要求的基礎(chǔ)上，開發(fā)了基于ARM920T內(nèi)核，以S3C2410A微處理器為核心的嵌入式制粒機(jī)溫度控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了溫度的采集與控制、超限報(bào)警等各種功能。 本文通過設(shè)計(jì)IMC-Smith預(yù)估器和構(gòu)建嵌入式開發(fā)平臺，詳細(xì)闡述了制粒機(jī)調(diào)質(zhì)溫度控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。該控制系統(tǒng)由先進(jìn)時(shí)滯算法和基于ARM/Linux的嵌入式控制系統(tǒng)構(gòu)成，是一個(gè)多功能的綜合控制