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自校正PID及其在加弹机温控器中的应用研究

张鹏  
【摘要】: 本文在分析了温度控制的特点以及当前国内外在温度控制上所采用的方法的基础上,针对加弹机恒温箱控制对象的具体特点,研制了采用自校正PID策略的加弹机温度控制系统,并对极点配置自校正PID控制方法进行了较为深入的研究。 第一章介绍了论文所研究的对象,指出了温控对象的特点,阐述了现有温度控制的一般处理方法以及存在的问题,并指出采用自校正PID控制策略的优越性,最后提出了本论文研究的主要内容。 第二章概述了数字PID及自校正控制器原理,阐述了递推最小二乘法的递推公式,并给出了自校正PID控制算法及其流程图,最后阐述了极点配置自校正PID控制方法的具体实现。 第三章首先运用热力学方程建立起温控对象的离散数学模型,阐述了极点配置的控制器参数设计方法,最后给出了加弹机温控系统的算法程序以及其流程。 第四章叙述了加弹机温控器硬件的系统组成和总体结构,详细给出了各个功能部分的具体电路设计和芯片型号选择,并针对加弹机的工业现场环境提出了硬件抗干扰措施。 第五章提出了两种不同的控制方式并进行了比较,之后较为详细的给出了各个软件功能模块的功用及其实现方式,最后提出了较为全面的软件抗干扰措施。 第六章运用MATLAB仿真语言对基于极点配置的自校正PID控制算法进行了方波信号输入以及模型变化的仿真,进行了真实实验以进一步验证自校正PID控制算法对于模型变化的适应性,最后对仿真及实验结果进行了分析。 第七章概括了全文的主要工作,并展望了今后需进一步开展的工作。


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