稀土萃取中模糊自調(diào)整PID的給料流量智能控制系統(tǒng).pdf

1、給料流量控制是稀土萃取生產(chǎn)過程中一個非常重要的環(huán)節(jié),它的精確與否將直接影響稀土萃取的質(zhì)量。在我國,自動化控制程度比較低的稀土生產(chǎn)企業(yè)幾乎是靠人工控制閥門來控制給料流量,而自動化控制程度較高的稀土生產(chǎn)企業(yè)則多利用經(jīng)典PID控制來控制給料流量。就給料流量控制精度和穩(wěn)定性而言,前者是利用人工操作來控制閥門的開度,可想而知,它的精度和穩(wěn)定性肯定是無法保證;而后者多采用經(jīng)典PID控制的方式來調(diào)節(jié)閥門的開度,從控制精度的角度看,經(jīng)典PID控制確實是

2、一種優(yōu)良且實用的控制方法,并且一般都能達(dá)到稀土生產(chǎn)企業(yè)所要求的精度,但是,從系統(tǒng)的穩(wěn)定性而言,PID控制的給料流量系統(tǒng)一旦受到外界的干擾(通常稀土萃取過程的給料流量控制系統(tǒng)的流量閥工作的環(huán)境比較復(fù)雜以及管道、水錘、壓力和溫度等因素的影響,決定了它是一個大慣性、純滯后和非線性的易受到干擾的系統(tǒng)),由于PID控制的算法固定,無法自動地調(diào)整PID參數(shù)因而將造成系統(tǒng)很不穩(wěn)定甚至失效。鑒于此,通過將模糊智能控制和傳統(tǒng)經(jīng)典PID控制相結(jié)合即模糊自調(diào)

3、整PID智能控制技術(shù),筆者設(shè)計了一套模糊自調(diào)整PID智能控制算法來調(diào)節(jié)稀土萃取中的給料流量。這種方法最大特點是使流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)有了很好的智能性,能夠自動調(diào)整PID參數(shù),讓系統(tǒng)有了更好的穩(wěn)定性。
　　本文首先對當(dāng)前稀土企業(yè)中常用給料流量控制方法進(jìn)行了相應(yīng)分析。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)場的實際條件以及控制要求,提出了以C8051F310單片機(jī)為控制器,三相混合式步進(jìn)電機(jī)為執(zhí)行單元,數(shù)字流量閥為控制對象以及渦輪流量計為反饋裝置的給料流量控制系統(tǒng)

4、研究方案。其次,為了實現(xiàn)流量的既精確又穩(wěn)定的給料,在建立控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,設(shè)計了一個兩輸入三輸出的模糊自調(diào)整PID控制算法來實現(xiàn)流量參數(shù)的實時控制,通過模糊控制規(guī)則在線調(diào)整PID控制器的參數(shù),并在MATLAB下實現(xiàn)該控制器的計算機(jī)仿真。仿真結(jié)果表明:模糊自調(diào)整PID控制的給料流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)能滿足稀土萃取工藝的精度要求(通過對系統(tǒng)的誤差分析可得到),與傳統(tǒng)PID控制相比,動態(tài)響應(yīng)曲線更好、響應(yīng)時間更短、超調(diào)量更小,穩(wěn)態(tài)精度更高,抗干