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《郑州大学》 2010年
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基于模糊PID的叶腊石烤箱温度控制系统研究

李保强  
【摘要】: 在人造金刚石生产加工领域,叶腊石块是不可或缺的一种材料。叶腊石块、导电堵头和碳棒共同构成了人造金刚石合成块。叶腊石块是包裹碳棒的主要材料,主要起到传压、密封和保温的作用。碳棒合成金刚石是一个高温高压的过程,叶腊石块中水分的含量直接影响到生产过程安全。叶腊石块是由叶腊石经粉碎、过筛、混合、搅拌、封存,然后在专用的液压机上入模压制成型而成,叶腊石块水分的烘干主要通过烘烤环节完成。 目前国内外对叶腊石块烘烤设备的自动化控制研究很少,现有的烘烤设备比较落后,大多采用开关式控制或者常规PID控制,温度的控制精度、稳定性和抗干扰性能都不佳。现有烘烤设备的自动化程度不高,工人的劳动强度大,生产效率低。现有的烘烤设备也缺少系统工作异常的检测与报警功能。 本文首次将模糊自适应PID控制技术和卡尔曼滤波算法相结合,并应用到叶腊石烤箱温度控制系统中。本文针对现有叶腊石烤箱温控系统中存在的问题,在控制方法、硬件设计和软件设计上找到了相应的解决途径,并通过MATLAB仿真和现场实验进行了分析和验证。改进后的叶腊石烤箱温度控制系统解决了原有系统中存在的问题,提高了叶腊石块的烘烤质量和生产效率,降低了工人劳动强度,对人造金刚石生产加工领域具有很大的现实意义。 控制方法方面,通过对被控对象特点和常用温度控制方法进行分析,建立了被控对象的数学模型,并将适合于叶腊石烤箱温控系统特点的模糊自适应PID控制技术应用在控制系统中,建立了模糊控制规则,完成了模糊自适应PID控制器设计,并将卡尔曼滤波和模糊自适应PID控制相结合,提高了系统的抗干扰能力。通过MATLAB对系统进行仿真分析可知,模糊自适应PID控制具有较好的控制效果,稳定性、适应性和抗扰动性能都明显优于常规PID控制,加入卡尔曼滤波算法后,系统的抗干扰能力明显增强。 硬件设计方面,在完成热电偶温度采集、加热控制输出、键盘显示等基本功能的基础上,增加了加热丝和排湿风扇工作异常检测和报警电路,通过检测工作电流实现异常检测,在硬件设计上保证了叶腊石烤箱温度控制系统的可靠性和实用性。 软件设计方面,完成了温度采集、键盘显示、模糊自适应PID控制、卡尔曼滤波等程序设计,此外还完成了叶腊石烤箱烘烤工艺的全自动控制,留有RS485通讯程序接口,方便将多台叶腊石烤箱与上位机组成集散控制系统。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273.4

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙丽萍,赵真非,张冬妍,张佳薇;模糊自适应PID控制在木材干燥窑中的应用[J];东北林业大学学报;2005年02期
2 刘文慰,葛锁良;AT89C2051在自适应模糊PID温度控制器中的应用[J];电子工程师;2004年01期
3 周顺,颜景平;智能型热电偶温度测量仪的研制[J];电子与自动化;1994年02期
4 高凤翔;王长松;陈晓;张玉宝;;结晶器液位系统的卡尔曼滤波模糊自适应PID控制[J];制造业自动化;2009年05期
5 王学林;周俊;姬长英;姜莉;;基于卡尔曼滤波的RBF神经网络和PD复合控制研究[J];计算机测量与控制;2009年08期
6 邹凌;孙玉强;孙琦;;基于卡尔曼滤波器的PID控制仿真研究[J];微计算机信息;2007年16期
7 梅林;林伟国;莫德举;吕武轩;;基于模糊自适应PID的污水处理pH值控制系统[J];仪表技术与传感器;2008年06期
8 文定都;;电加热炉温控系统的模糊免疫自适应PID控制的研究[J];仪表技术与传感器;2008年07期
9 李川;;模糊PID在加热炉温度控制系统中的应用[J];冶金自动化;2009年03期
10 顾慧萍,黄文骏;模糊PID控制在温控仪中的应用[J];自动化技术与应用;2005年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 李运涛;模糊-PID控制技术在钞纸干燥系统中的应用研究[D];四川大学;2004年
2 陈伟;基于温度器件检定的高精度温度控制系统的研究与实现[D];东南大学;2006年
3 廖明;智能多点模糊PID温度控制系统[D];上海交通大学;2007年
4 吴海强;基于ATmega128L的交流伺服控制系统设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
5 路桂明;基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
6 唐蕾;神经网络与卡尔曼滤波算法的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 丁珠玉;基于模糊PID的花椒烘房温度自动控制系统的研究[D];西南大学;2009年
8 李强;中国人造金刚石产业竞争力提升的对策研究[D];复旦大学;2009年
9 罗淳;模糊自整定PID温室温度控制器的设计[D];武汉科技大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范程华;朱武;;专家PID温度控制在高真空磁控溅射镀膜机中的应用研究[J];合肥师范学院学报;2009年03期
2 郭红涛;郭朝彬;;基于单片机的电话报警系统的设计与实现[J];安防科技;2009年11期
3 陈世夏;丁国臣;戚甫峰;;智能报警系统的设计[J];安防科技;2010年01期
4 胡龙军;陈一波;陶吉利;;基于神经网络参数自整定PID控制的应用[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年06期
5 沈亚斌;赵涛;陈桂;;过程控制系统课程教学改革的探索与实践[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年06期
6 安玉;吴有林;;智能害虫捕杀器的研究[J];安徽农业科学;2010年04期
7 贾宇琛;李岩;肖珂;;蔬菜大棚温度调节控制器[J];安徽农业科学;2010年24期
8 徐振军;杨昭;张金亮;;燃气机热泵控制系统实验研究[J];中国建设动态(阳光能源);2007年01期
9 曹文霞;汪永华;钱多德;;基于RBF神经网络整定PID的PMLSM控制研究[J];安徽农业大学学报;2012年01期
10 吴文进;;自动控制原理课程的MATLAB辅助教学[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 阳世荣;;船用智能仪表串口通信软件仿真调试技术研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 高洪;赵韩;;用于VSC的动力学模型、控制器设计与仿真综述[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
3 李俊丽;张光辉;祝晓红;;新型智能变增益单神经元PID控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 王旭光;孙衢;;基于模糊免疫控制的PI调速器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 ;Research of PID Parameter Optimization Based-on Cultural Based Ant Colony Algorithm for Superheated Steam Temperature[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 苏思贤;杨慧中;;一种基于RBF在线辨识的单神经元自抗扰控制器[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
7 潘海鹏;冯孝燕;苏良瑶;;基于模糊PID复合前馈控制的电脑横机定位控制系统[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
8 杨巨龙;刘翔;高勇;;声压级测量中扩大ADC动态范围的新方法[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
9 张亮;;模糊/PID控制器的设计及仿真研究[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
10 王荣彦;姜一峰;许英恩;;模糊PID控制算法在磨机给矿控制中的研究与应用[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张涛;GPS/SINS超紧密组合导航系统的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 冯源;水下传感器网络节点试验室测试系统研究与设计[D];中国海洋大学;2010年
3 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
4 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
5 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
6 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
7 姚栋伟;汽油机燃用乙醇汽油混合燃料的空燃比控制技术研究[D];浙江大学;2010年
8 何丽娟;冷变换器原理及其在低品位热驱动制冷系统中的应用研究[D];浙江大学;2009年
9 李姗姗;水下重力辅助惯性导航的理论与方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
10 吕志伟;基于连续运行基准站的动态定位理论与方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余熠;基于SOC估计算法的电动汽车充电器设计[D];安徽工程大学;2010年
2 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
3 徐旭;基于ARM的电阻点焊控制器[D];南昌航空大学;2010年
4 苗晋玲;基于ARM的三自由度直升机嵌入式控制系统设计[D];南昌航空大学;2010年
5 袁铭;基于TOA无线定位算法的超声红外电子白板系统设计[D];南昌航空大学;2010年
6 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
7 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
8 于振涛;矿用液压支架搬运车辆结构设计与液压驱动系统性能研究[D];山东科技大学;2010年
9 刘鲁艳;基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计[D];山东科技大学;2010年
10 丁鉴彬;注塑机械手控制系统设计研究[D];山东科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王鸣;一种模糊自整定PID参数控制器的设计与仿真[J];安徽机电学院学报(自然科学版);1999年02期
2 宋吉江,牛轶霞;锁相环技术及CD4046的结构和应用[J];半导体技术;2000年03期
3 付冬梅,郑德玲,位耀光,周颖,鞠磊;人工免疫控制器的设计及其控制效果的仿真[J];北京科技大学学报;2004年04期
4 郭振西,缪玲娟,沈军,吴阳,张宇河;带预测的模糊-PI算法在惯导温控系统中的应用[J];北京理工大学学报;2003年01期
5 倪国强,李勇量,牛丽红;基于神经网络的数据融合技术的新进展[J];北京理工大学学报;2003年04期
6 邓建辉;刘国燕;;基于神经网络的联合智能滤波在导航系统中的应用[J];传感技术学报;2006年01期
7 孙凯,李元科;电阻炉温度控制系统[J];传感器技术;2003年02期
8 赵汪洋;杨功流;庄良杰;;多导航传感器的多模卡尔曼滤波研究[J];传感器与微系统;2006年07期
9 李景侠,赵建民,杨勇辉;花椒的采收贮藏与干制技术[J];中国林副特产;1999年04期
10 曹光明;吴迪;张殿华;;基于模糊控制决策的铸轧机结晶器液位控制系统设计[J];东北大学学报;2006年07期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王瑞明;交流伺服驱动系统新型控制策略研究[D];浙江大学;2005年
2 葛宝明;交流传动系统的新型控制策略[D];浙江大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 李智星;CAN总线网络监控系统和CAN总线智能适配卡的设计[D];东南大学;2004年
2 李海涛;基于DSP的交流伺服位置控制系统的研究[D];山东大学;2005年
3 赵红菊;人机合作机器人零重力操作控制研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 郑洁;基于DSP交流运动伺服系统的设计[D];河海大学;2006年
5 姜飞荣;永磁同步电机伺服控制系统研究[D];浙江大学;2006年
6 王建;下肢康复机器人的重心控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 周秀梅;花椒间歇式热风干燥试验研究[D];西南大学;2008年
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1 徐滤非;PLC在温度控制系统中的应用[J];现代电子技术;2004年13期
2 苏绍兴;基于变速积分PID的温度控制系统的设计[J];机电工程;2002年06期
3 管凤旭;曾薄文;张爱筠;;基于ARM7的实验台温度控制系统实验设计[J];实验室科学;2008年06期
4 吕占伟;戚晓晶;;一种动态高精度温度控制系统研究[J];中国科技信息;2009年09期
5 胡小平,胡燕平,黄之初;低温液压试验台KMM温度控制系统研究[J];仪表技术与传感器;2001年03期
6 林海平;胡守贵;陈静;邹洁;;基于预测控制的人造水晶温度控制系统[J];机电工程;2006年05期
7 徐苾璇;侯进振;刘学平;毛乐山;;小型SMT回流焊炉的PID控制实现[J];仪器仪表用户;2008年06期
8 张立众;;PID现场实验整定法在温度控制系统中的运用研究[J];现代商贸工业;2009年01期
9 石文科;陈美波;;基于单片机的食品加工机温控系统[J];工业控制计算机;2010年04期
10 郭秀才;舒怀林;;基于PID神经网络的温度控制系统[J];工矿自动化;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贾敏智;李珠;石晓敏;;基于PLC的自适应PID控制器在预应力张拉仪中的应用[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2010年
2 黄学海;;干熄焦除氧器控制系统的PID参数整定[A];2010年河北省冶金学会炼铁技术暨学术年会论文集[C];2010年
3 周鑫;陈宗海;;基于模糊逻辑的PID参数整定及其仿真研究[A];'99系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];1999年
4 胡轶超;李东海;;分数阶系统的PID控制器整定[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
5 刘杰;何云峰;史自强;赵文君;;基于模糊自整定PID参数的冷库温湿度控制[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
6 韦彦秀;梁新荣;;高速公路匝道单神经元自适应PID控制器[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 谢文彦;;电子膨胀阀的PID控制算法与排气温度控制法在变频空调中应用的实验对比分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
8 姜永健;干思权;;模糊-PID控制算法在高线活套调节系统中的应用[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
9 刘晓玲;苏玉芹;;PID控温系统在高聚物蠕变试验中的应用[A];北京高教学会实验室工作研究会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
10 杨国来;马宏远;宋寿鹏;朱佳斌;陈亮;;模糊PID双模控制的开炼机液压调距系统设计[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 阿文;叶腊石基本性质简介[N];广东建设报;2006年
2 安徽 陈晓军;PID码引起的奇特现象[N];电子报;2009年
3 崔怀纲;邢矿集团进军内蒙古开发叶腊石[N];中国煤炭报;2005年
4 金池;PIDA:今年全球光盘驱动器需求1.88亿台[N];电子资讯时报;2002年
5 陈丽昆;高岭土在高强玻纤、电子级玻纤中的应用[N];中国建材报;2006年
6 驻站记者 栗彦明;左旗 做好非金属矿业开发大文章[N];赤峰日报;2008年
7 晓井 主持;中国奇石鉴赏[N];中华合作时报;2005年
8 青田;青田石的历史[N];长春日报;2006年
9 驻站记者 杨晓天 通讯员 邵凤城;贝子府镇招商引资上亿元[N];赤峰日报;2006年
10 于洪亮;扎旗不断加快招商引资步伐[N];通辽日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 秦昌茂;高超声速飞行器分数阶PID及自抗扰控制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 李庆春;新型PID模糊控制器的结构分析及应用研究[D];中南大学;2010年
3 朱金改;PID1脂肪组织特异性转基因小鼠的构建及表型分析[D];南京医科大学;2012年
4 杨津灵;灰色模糊PID算法在煤泥水絮凝沉降过程控制中的应用研究[D];太原理工大学;2012年
5 金永顺;面向鲁棒运动控制系统的分数阶PID控制器设计、自整定及实验研究[D];湖南大学;2011年
6 王同建;装载机线控转向技术研究[D];吉林大学;2006年
7 蒋蘋;基于双源激光的田间作业机械导航定位系统研究[D];中南大学;2012年
8 梁涛年;分数阶PID控制器及参数不确定分数阶系统稳定域分析[D];西安电子科技大学;2011年
9 罗士军;轮式铰接转向装载机线控转向控制系统研究[D];吉林大学;2008年
10 王晓鸣;混合驱动水下自航行器动力学行为与控制策略研究[D];天津大学;2009年
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1 李保强;基于模糊PID的叶腊石烤箱温度控制系统研究[D];郑州大学;2010年
2 马炳利;模糊PID算法在脱氧水机温度控制系统中的应用[D];华南理工大学;2010年
3 徐延鹏;基于模糊-PID复合的二甲醚合成温温控制研究[D];华中科技大学;2009年
4 丁杭成;船舶航向智能PID控制算法研究[D];大连海事大学;2010年
5 王志中;基于FX_(1N) PLC的模糊PID控制器在陶瓷窑炉上的应用[D];景德镇陶瓷学院;2010年
6 王利宁;模糊PID控制算法在电动压力发生器开发中的应用[D];吉林大学;2010年
7 德湘轶;基于预测模型的模糊PID参数自整定控制算法的研究与实现[D];东北大学;2008年
8 任欢欢;基于模糊和遗传优化算法的PID参数优化[D];内蒙古科技大学;2010年
9 李华;基于多变量的便携式PID参数整定仪的开发[D];山东建筑大学;2010年
10 李翠云;基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究[D];山东农业大学;2010年
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