PID控制在工業(yè)色譜儀溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、工業(yè)色譜儀為在線分析儀器，廣泛應(yīng)用于化工、石油、鋼鐵等行業(yè)的過程領(lǐng)域，其智能化、網(wǎng)絡(luò)化對實現(xiàn)相關(guān)過程的質(zhì)量目標控制，提高生產(chǎn)效率具有重大意義。目前，大多數(shù)中型企業(yè)使用的工業(yè)色譜儀仍為進口產(chǎn)品。工業(yè)色譜儀具有雙爐多流路防爆智能化處理、自診斷、自動化水平等性能。本項目研究實現(xiàn)促進了高性能工業(yè)色譜儀的國產(chǎn)化和智能化的發(fā)展。該課題研究中針對雙爐及熔化爐的三個控制對象的高精度測控要求，實現(xiàn)智能化數(shù)字控制，控制范圍為60℃-200℃，在線色譜分析要

2、求有長期控制精度±0.03℃。
　　由于防爆性能的要求，CX8800的電氣箱體和分析箱體全部采用壓縮空氣充壓的正壓結(jié)構(gòu)，受季節(jié)及日溫差變化的影響，壓縮空氣的溫度變化及其壓力的改變均對雙爐及熔化爐的對象傳遞產(chǎn)生重大影響，實驗證明，該特性具有很強的非線性和時變性。
　　本課題研究主要包括用于嵌入式 PC/104測控系統(tǒng)中的測控溫回路的硬件設(shè)計和智能PID控制設(shè)計。為適應(yīng)高精度要求設(shè)計采用了Pt1000高性能測溫元件，IC集成電路

3、控制，控溫元件選擇過零固態(tài)繼電器，以避免電源高次諧波對分析檢測回路的影響。根據(jù)電源和接地系統(tǒng)干擾、靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)、I/O通道干擾的不同情況，分別采用了不同的抗干擾措施，盡量減小外界系統(tǒng)的干擾。并進一步在軟件設(shè)計中，對采樣信號采用小波非線性閾值濾波以提高采樣信號的信噪比，為高精度的溫度控制提供了必備條件。在智能PID控制設(shè)計中，通過改進常規(guī)模糊PID控制器的結(jié)構(gòu)及模糊控制規(guī)則，構(gòu)成變系數(shù)模糊PID參數(shù)自整定控制器，從而實現(xiàn)了PID參數(shù)