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《四川大学》 2003年
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自适应PID在过程控制中的应用研究

孙泽勇  
【摘要】: 本文主要论述了应用最新控制方法结合先进的计算机技术,为成都印钞公司钞纸分厂开发了一套自适应温度过程控制系统。论文对整套系统的方案制定、硬件的设计与选型、系统控制模型的建立、模型的优化和参数的整定以及软件的设计进行了论述。 蒸汽加热控制由于具有大惯性和大延迟等特性,一直以来是自动控制的一大难题。全国仅有的几家印钞公司先后都进行了烘缸温度的自动控制改造,结果效果都不是很理想。面对这一困难,成都印钞公司联合四川大学对烘缸温度控制实施自动化改造,在充分总结和吸收他厂的经验教训的基础上,结合成都印钞公司钞纸干燥工艺的具体情况,我们采用先进的工业数据采集技术、数据库处理技术、计算机多线程技术等,应用了滑动平均、数字限幅滤波等多种数字滤波方式,消除了数据采集过程中外界噪声对系统采集信号的干扰,实现了烘缸温度的自动检测;针对烘缸温度延迟性大的特点,在控制模型上采用了带有Smith预估的PID控制模型、Smith预估器较好的弥补了烘缸温度响应的滞后现象;在烘缸升降温控制方面,为了达到快速调节温度、减小对整个生产的影响的目的,在对以往手工调节经验进行充分总结的基础上,提出了一套智能型专家系统,减小了系统温度调节时间;另外,系统在运行的过程中,其自身特性在逐步缓慢的变化,因此,我们对历史温度数据和阀门开度数据进行分析,在模型上增加了自校正模块,对控制参数进行不断的修正,达到优化控制效果的目的,实现了系统的自适应控制。 在软件的设计上,我们运用了简单友好的人机界面,实时模拟烘缸干燥部分工艺现场,对每一路烘缸表面温度、阀门开度、各设备运行状态等数据进行 实时采集、并将相关参数显示于监控画面上,形成了文本图、柱状图等,使操 作者更加直观的了解现场的情况。另外,在软件的设计上,系统还具有超界报 警、故障动态诊查等功能以及嵌入有交接班管理、操作日志记录、报表自动生 成等模块。 最后,本文还对整个系统的抗干扰措施进行了论述,从硬件和软件上提高 了整个系统的抗干扰能力,使系统具有更好的稳定性、健壮性和容错性。 通过该系统,可以方便用户对生产进行现代化管理,提高产量、降低废品 率。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP273.2

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【引证文献】
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1 吴纯;基于模糊PID控制的工艺风力除尘系统的研究[D];南华大学;2011年
2 张维婷;基于SOPC的固井水泥浆密度智能控制方法研究与实现[D];西南石油大学;2011年
3 章铅飞;复杂过程控制系统设计及控制策略的研究[D];南京理工大学;2012年
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6 朱荣辉;超低速液压机控制系统开发[D];天津大学;2007年
7 徐进;自适应PID在柴油机电子调速中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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10 沈峰;基于FPGA的模糊PID控制器设计[D];武汉科技大学;2012年
【参考文献】
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【共引文献】
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2 李会军;王启刚;季刚;马增良;;一种基于M序列的噪声模型辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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4 侯志祥;;基于混合遗传算法的连续系统参数辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 陈慧波;丁锋;;基于输出快采样数据的确定性系统最小二乘盲辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 邓忠华;李曦;叶小萌;;凹版套色印刷系统的模型控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 吴彭江;孙明轩;;两种离散时变系统的迭代学习辨识算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 袁晓磊;白焰;彭钢;高志存;李鹏;马瑞;;基于HFC遗传编程的随机非线性系统辨识[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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1 包兴先;基于模型定阶和信号消噪的海洋平台结构模态参数识别研究[D];中国海洋大学;2010年
2 韩丽丽;多率多输入系统的辨识[D];江南大学;2010年
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4 衷路生;状态空间模型辨识方法研究[D];中南大学;2011年
5 李鹏;基于系统辨识的太阳能—相变蓄热新风供暖系统控制策略研究[D];北京邮电大学;2011年
6 丁洁;双率采样数据系统的辨识[D];江南大学;2011年
7 王学厚;群体智能优化的计算模式和方法研究与应用[D];华北电力大学;2011年
8 董瑞丽;非光滑三明治系统的辨识和控制研究[D];上海交通大学;2009年
9 郭治富;液压仿真转台同步控制器定量反馈设计方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 石晶合;永磁同步电机非线性及谐波参数的闭环辨识系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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1 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
2 王垚;液体离心机控制方案设计与实现[D];郑州大学;2010年
3 杨书显;基于PSO算法的氧乐果合成过程建模与控制研究[D];郑州大学;2010年
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5 韩艳艳;连续系统模型参数直接辨识调制函数法中若干技术问题研究[D];长沙理工大学;2010年
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8 王甫;基于多层递阶预测理论和灰色预测理论的能源管理信息系统研究与设计[D];昆明理工大学;2010年
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10 张涛;啤酒发酵温度分段模糊控制的研究[D];昆明理工大学;2009年
【同被引文献】
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1 李功卿;DCS现场控制站控制软件研究与实现[D];杭州电子科技大学;2011年
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8 王信德;某型涡扇发动机自适应建模研究[D];南京航空航天大学;2003年
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10 徐建明;PID控制器及其设计方法研究[D];浙江工业大学;2003年
【二级引证文献】
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1 周友中;胡军科;李硕;南现伟;;马达和油缸双驱动急加速性能分析与仿真[J];铁道科学与工程学报;2010年05期
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7 黄明辉;李毅波;张猛;杨家旺;陆新江;;模锻压机超低速运行动态性能分析[J];中南大学学报(自然科学版);2012年11期
8 张红亮;李龙飞;;基于BP神经网络算法的卷接机组工艺风力PID控制[J];南华大学学报(自然科学版);2013年01期
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1 张继燕;捣固车自动引导系统的设计与实现[D];昆明理工大学;2008年
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4 周友中;连续式捣固车行走驱动液压系统的研究[D];中南大学;2011年
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5 徐春光;非平稳信号的时频分析与处理方法研究[D];西安电子科技大学;1999年
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6 张昌青;电解镍板的自适应点焊控制器研制及其工艺性研究[D];兰州理工大学;2005年
7 韩正英;WPVM环境下的动态任务分配研究[D];广东工业大学;2005年
8 周岩;自适应的集中管理式Web缓存系统研究[D];燕山大学;2004年
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10 孙玮;具有未建模动态的不确定非线性参数化系统的自适应鲁棒控制[D];四川大学;2005年
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