制粒機溫控系統(tǒng)的控制與實現(xiàn).pdf

1、制粒工藝是現(xiàn)代飼料生產中的重要步驟，為了獲得質量穩(wěn)定的產品，制粒機調質溫度必須準確的控制在期望值附近。因此設計基于先進控制算法的制粒機溫控系統(tǒng)對于提高飼料生產企業(yè)的產品質量、改善生產效率具有十分重要的意義。 本文以制粒機作為控制對象，在研究總結現(xiàn)有理論成果的基礎上進行時滯過程控制方法的改進和創(chuàng)新，提出了參數(shù)模糊自整定的IMC-Smith預估控制器設計方案，并搭建基于嵌入式Linux環(huán)境的制粒機溫控系統(tǒng)軟硬件平臺。本文主要在以下幾

2、個方面開展研究： 1.設計IMC-Smith預估器。Smith預估控制是一種有效的時滯補償方法，但制粒機具有大時滯，非線性以及參數(shù)時變的特性，常規(guī)Smith預估器容易引起控制效果的急劇惡化。針對這一問題，本文提出了一種改進型的IMC-Smith預估器結構，并利用內?？刂圃韺刂破鲄?shù)進行整定，從而使系統(tǒng)具有響應迅速，擾動抑制明顯的優(yōu)點。 2.模糊控制整定濾波器參數(shù)。本文將模糊控制理論與IMC-Smith預估器相結合

3、，通過模糊控制器實現(xiàn)IMC參數(shù)整定中濾波器參數(shù)的在線實時調整，從而改善了被控對象在模型失配以及參數(shù)時變情況下的系統(tǒng)響應特性。 3.完成制粒機溫控系統(tǒng)的建模與仿真。本文研究了制粒機的工作原理，建立了它的近似數(shù)學模型。利用MATLAB-SIMULINK開發(fā)環(huán)境以及模糊控制包，建立制粒機溫控系統(tǒng)仿真模型用于IMC-Smith預估控制算法的仿真驗證，仿真結果表明IMC-Smith預估控制性能較常規(guī)時滯控制算法有較大的提高，證明了控制方

4、案的有效性。 4.開發(fā)嵌入式制粒機控制系統(tǒng)。在分析了制粒機溫控系統(tǒng)對控制器要求的基礎上，開發(fā)了基于ARM920T內核，以S3C2410A微處理器為核心的嵌入式制粒機溫度控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了溫度的采集與控制、超限報警等各種功能。 本文通過設計IMC-Smith預估器和構建嵌入式開發(fā)平臺，詳細闡述了制粒機調質溫度控制系統(tǒng)的總體設計方案。該控制系統(tǒng)由先進時滯算法和基于ARM/Linux的嵌入式控制系統(tǒng)構成，是一個多功能的綜合控制