模糊PID算法在脱氧水机温度控制系统中的应用

【摘要】： 啤酒生产过程中的温度控制对成品啤酒的质量具有重要影响。脱氧水是啤酒生产过程中不可缺少的原料,其温度直接影响到啤酒的酒温,是生产过程中不可不控制的对象。本论文主要就脱氧水生产设备运行过程中温度下降较慢,以及制水机出口脱氧水温度受热交换器的冷媒压力影响较大等问题,对系统控制程序进行改造。由于系统的滞后时间较长,所以采用PID控制和自适应模糊控制相结合的方法,研究和使用了模糊自适应PID温度控制器。在冷媒压力变化时,通过调节制水机入口流量对脱氧水出口温度进行控制。在控制系统中,模糊规则是控制器的核心,模糊控制器的性能很大程度取决于模糊规则的确定及其可调整性。系统采样当前出口温度值,计算其与设定值之间的误差和误差变化率,根据预先制定出来的模糊控制规则,得到PID控制器的控制参数在该时刻的增加值,与初始值叠加,作为当前PID控制器的参数,对制水机的出口脱氧水温度进行控制。改造完成后,经过实验采集数据对比,发现模糊PID控制器比传统的控制方法有更好的动静态性能,对于系统参数发生改变、控制参数选取不良以及环境状况的突变时,控制器仍能较快的自我调整,具有较强的在线自适应能力。