智能PID控制的仿真研究與工程應用.pdf

1、本文主要包括兩部分內容，一是基于托卡馬克裝置極向場電源的控制仿真研究了智能PID控制方法，二是氫等離子體裂解煤制乙炔電源控制系統的設計和實驗調極向場電源是托卡馬克裝置的重要子系統，它為等離子體的產生和加熱提供能量，為等離子體的約束和維持提供必要的磁場位形，也為等離子體電流、位置、形狀、分布和破裂提供必要的控制手段。極向場線圈由于其運行條件的影響，系統參數具有時變、非線性、不確定等因素，常規(guī)PID算法難以滿足較高精度的控制要求。本文基于托

2、卡馬克裝置極向場電源的控制研究了智能PID控制方法，建立極向場簡單數學模型，對模糊PID控制算法進行了數值仿真。仿真結果顯示，此算法靈敏度高，有較好的穩(wěn)定性和魯棒性，用于極向場電源的控制系統中，將可以達到較好的控制效果。氫等離子體裂解煤制乙炔裝置負載是一個V型的離子炬，要求在氮氣條件下加直流高壓3000－5000V擊穿起弧，然后按照設定電流值維持電弧穩(wěn)態(tài)運行，轉換成氫氣電弧后加入煤粉，就會發(fā)生反應生成乙炔等烴類化合物。由于裝置在起弧前后

3、電路的負載特性差異很大，所以整流器輸出電壓變化極大，給恒定電流反饋控制帶來很大的困難，常規(guī)的PID控制難以達到預定控制目標。本文設計了氫等離子體裂解煤制乙炔裝置電源控制系統，利用專家PID控制可以對不同負載特性采用不同控制參數的優(yōu)點，對回路電流進行實時反饋控制，控制系統調試通過后在實驗中運行；使用MATLAB軟件進行數值仿真和SIMULINK工具箱進行模塊仿真。仿真結果表明，專家PID控制方法的控制效果良好，達到了預定的控制目標。裝置運