發(fā)布時間：2022-10-29 16:49

　　在工業(yè)生產(chǎn)過程中,被控對象通常具有不同程度的純延遲。如果延遲過大,則使用傳統(tǒng)的PI或PID控制器難以獲得滿意的控制性能。為了維持系統(tǒng)的平穩(wěn),必須采用先進控制方案,使用較多的是Smith預(yù)估器。Smith預(yù)估器需要對對象模型與延遲特性具有充分了解,但是很多情況下這樣的系統(tǒng)參數(shù)難以準確獲得。如此,簡單Smith預(yù)估器無法獲得良好的控制。本文對松脂合劑化學生產(chǎn)過程中蛇形反應(yīng)器的反應(yīng)溫度這一類時變時滯大延遲系統(tǒng)的控制策略進行了較為深入的研究,將設(shè)計一種算法,采用基于無辨識自適應(yīng)的模糊Smith控制,來解決松脂合劑生產(chǎn)中換熱反應(yīng)過程的溫度控制,以便對類似的控制場景提供一種工程解決方案。模糊控制算法基于自適應(yīng)采樣控制,同時保持了參數(shù)跟蹤特性,使控制性能優(yōu)化的控制算法簡單實用。自適應(yīng)類控制在非線性、不確定的動態(tài)系統(tǒng)中,可以實時跟蹤受控過程的結(jié)構(gòu)參數(shù)和模型參數(shù),以達到自校正控制目的。本文采用西門子S7-400和S7-SCL編寫控制算法,逐步分析引入模糊控制、加入Smith預(yù)估補償控制、以及自適應(yīng)控制,對比快速性、穩(wěn)定性、準確性,通過仿真,證實了引入自適應(yīng)模糊Smith控制對純滯遲的控制有非常明顯的作用... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 關(guān)于時變時滯大延遲系統(tǒng)控制方法的文獻綜述
    1.1 前言
        1.1.1 課題研究的意義
        1.1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.2 研究對象
        1.2.1 工藝及性質(zhì)
        1.2.2 加工工藝
    1.3 SMITH預(yù)估器的缺陷
    1.4 西門子S7-400與S7-SCL編程
    1.5 論文主要工作及章節(jié)安排
第2章 松脂合劑生產(chǎn)過程反應(yīng)溫度控制的研究方法
    2.1 本次研究對象所采用的工藝
        2.1.1 工藝模型
        2.1.2 換熱器常規(guī)計算模型
        2.1.3 對象一階傳遞函數(shù)
        2.1.4 對象二階傳遞函數(shù)
    2.2 問題分析與解決途經(jīng)
        2.2.1 時滯對系統(tǒng)的影響
        2.2.2 時滯系統(tǒng)的控制方法
        2.2.3 智能控制
    2.3 本章小結(jié)
第3章 模糊PID控制算法實現(xiàn)
    3.1 PID調(diào)節(jié)器
        3.1.1 PID調(diào)節(jié)器理論
        3.1.2 PID調(diào)節(jié)器PLC實現(xiàn)
        3.1.3 PID調(diào)節(jié)器控制效果與分析
    3.2 模糊PID控制算法
        3.2.1 模糊控制算法理論
        3.2.2 基于解析結(jié)構(gòu)的模糊PID控制算法
        3.2.3 模糊調(diào)節(jié)器PLC實現(xiàn)
        3.2.4 單純模糊調(diào)節(jié)器控制效果
    3.3 本章小結(jié)
第4章 純滯后SMITH預(yù)估模糊控制
    4.1 SMITH補償控制基本原理
    4.2 SMITH補償調(diào)節(jié)器算法實現(xiàn)
    4.3 模糊SMITH算法PLC實現(xiàn)
    4.4 SMITH補償調(diào)節(jié)器控制效果
    4.5 本章小結(jié)
第5章 自適應(yīng)模糊控制與SMITH預(yù)估控制算法
    5.1 自適應(yīng)算法理論
    5.2 自適應(yīng)模糊算法的PLC實現(xiàn)
    5.3 自適應(yīng)模糊SMITH算法實現(xiàn)與控制效果
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于改進型Smith模糊PID的直接空冷背壓控制優(yōu)化[J]. 王琦,王嵐,景鑫,白建云.  山西大學學報(自然科學版). 2018(03)
[2]基于Smith預(yù)估器和自適應(yīng)模糊PID的溫控系統(tǒng)[J]. 許玉忠.  南通大學學報(自然科學版). 2016(01)
[3]自適應(yīng)Smith預(yù)估補償?shù)倪^熱汽溫控制系統(tǒng)[J]. 張麗香,陳鳳蘭.  信息與控制. 2015(05)
[4]自適應(yīng)模糊控制綜述[J]. 李嵐.  山東工業(yè)技術(shù). 2015(10)
[5]一類熱工不穩(wěn)定滯后對象的補償控制方法[J]. 劉長良,馬增輝,王福寧.  熱力發(fā)電. 2015(02)
[6]Smith預(yù)估模糊自適應(yīng)PID控制在時滯系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李全俊,黃權(quán),李錦.  兵工自動化. 2011(12)
[7]大滯后系統(tǒng)模糊自適應(yīng)PI-Smith控制[J]. 魏秋月,王文慶.  自動化與儀表. 2011(04)
[8]大時滯系統(tǒng)自適應(yīng)模糊Smith控制[J]. 張平,苑明哲,王宏.  計算機仿真. 2006(09)
[9]一種新型自適應(yīng)模糊控制算法[J]. 王雅靜.  山東冶金. 2005(05)
[10]自調(diào)整模糊控制器的控制參數(shù)和控制規(guī)則[J]. 鄧輝文,王藝,胡偉平.  計算機科學. 2003(05)

博士論文
[1]Mamdani模糊控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析理論研究及其在暖通空調(diào)中的應(yīng)用[D]. 呂紅麗.山東大學 2007

碩士論文
[1]基于史密斯預(yù)估器的時滯系統(tǒng)控制研究[D]. 丁曉迪.江南大學 2016
[2]基于SIEMENS S7-300 PLC的模糊控制算法開發(fā)[D]. 汶愛文.華北電力大學 2016
[3]系統(tǒng)模型攝動下的自適應(yīng)Smith預(yù)估控制研究[D]. 王秀玲.廣西科技大學 2013



本文編號：3698065