基于預測控制的陶瓷燒成溫度控制應用研究.pdf

1、中國是世界上的陶瓷生產(chǎn)大國,但現(xiàn)在生產(chǎn)的工藝和技術方面與國外相比存在一定的差距。窯爐在陶瓷生產(chǎn)過程中具有十分重要的作用,陶瓷燒成窯自動化水平的高低和發(fā)展狀況決定著整個陶瓷行業(yè)的發(fā)展。因此,陶瓷燒成窯控制技術水平高低將直接影響陶瓷質(zhì)量好的好壞,而其中的關鍵環(huán)節(jié)是陶瓷燒成窯的溫度控制系統(tǒng)。
　　 陶瓷燒成過程具有滯后,非線性、時變等特點,很難獲得精確的數(shù)學模型,傳統(tǒng)的控制手段很難取得良好的控制效果。而預測控制是在工業(yè)過程領域內(nèi)發(fā)展起

2、來的一類新型控制技術,由于對模型的依賴性弱、易于實現(xiàn),控制的效果好,在工業(yè)過程控制中得到了廣泛地應用。本文結合陶瓷燒成窯與預測控制的特點,將預測控制應用于陶瓷燒成窯溫度控制系統(tǒng)中。
　　 本文對當前陶瓷燒成窯控制技術的現(xiàn)狀與問題,以及預測控制的產(chǎn)生發(fā)展進行探討研究。然后分析了陶瓷燒成窯的結構以及燒成過程與燒成制度,窯爐溫度測量的方法,得出溫度控制系統(tǒng)的基本模型并確定控制方案。
　　 以陶瓷燒成溫度控制系統(tǒng)為研究對象,設計

3、陶瓷燒成窯溫度控制系統(tǒng)的硬件,包括微處理器模塊、溫度采集模塊、執(zhí)行機構模塊、驅(qū)動電路模塊、以及硬件的抗干擾；采用VC++6.0設計上位機軟件,包括上位機控制、溫度設定、實時溫度顯示、上下位機通信以及算法的調(diào)用等。
　　 動態(tài)矩陣預測控制對具有大時滯特性的對象,有良好的動、靜態(tài)性能和強的魯棒性,為現(xiàn)實陶瓷燒成溫度的精確控制提供了可能。分別采用了人工神經(jīng)網(wǎng)絡、支持向量機(最小二乘支持向量機和采用優(yōu)化算法的最小二乘支持向量機)作為預測