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)控制對象中的主要被控參數(shù)之一。溫度控制對象熱慣性大，易受干擾，并且具有時變、時滯、非線性、強耦合等特性。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)。針對該問題設(shè)計一個能夠精確控制熱解溫度的溫控系統(tǒng)，實現(xiàn)對焙燒溫度的合理控制。 本文結(jié)合稻殼焙燒爐對溫度的技術(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。 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。 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三個參數(shù)與誤差和誤差變化率之間的模糊關(guān)系，在運行中通過不斷檢測誤差和誤差變化率，根據(jù)模糊控制原理對三個參數(shù)進行在線修改，從而使被控對象具有良好的動、靜態(tài)性能。文中根據(jù)被控對象的特點，完成了模糊自整定PID控制器的設(shè)計，闡述了詳細的設(shè)計過程。 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為控制核心進行系統(tǒng)設(shè)計。 通過編程的方式實現(xiàn)模糊自整定PID控制算法，采用離線計算的方式將模糊規(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)校正值與基準值相加，獲得PID參數(shù)瞬時值，最后進行PID運算，得到控制量施于控制對象執(zhí)行器。 最后，本文對不同的控制方法在MATLAB中進行仿真實驗，重點對模糊自整定PID控制進行了仿真調(diào)試。通過對仿真結(jié)果的分析比對，得