本文關(guān)鍵詞：模糊PID控制在工業(yè)色譜儀溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：工業(yè)色譜儀為在線分析儀器，廣泛應(yīng)用于化工、石油、鋼鐵等行業(yè)的過程領(lǐng)域，其智能化、網(wǎng)絡(luò)化對實現(xiàn)相關(guān)過程的質(zhì)量目標控制，提高生產(chǎn)效率具有重大意義。目前，大多數(shù)中型企業(yè)使用的工業(yè)色譜儀仍為進口產(chǎn)品。南京分析儀器廠和我校正在研制的CX8800工業(yè)色譜儀具有雙爐多流路防爆智能化處理、自診斷、自動化水平等性能。該項目為南京市科技局2002年度科技攻關(guān)項目，該儀器的智能測控系統(tǒng)研究為江蘇省85攻關(guān)項目，本項目研究實現(xiàn)促進了高性能工業(yè)色譜儀的國產(chǎn)化和智能化的發(fā)展。該課題研究中針對雙爐及熔化爐的三個控制對象的高精度測控要求，實現(xiàn)智能化數(shù)字控制，控制范圍為60℃～200℃，在線色譜分析要求有長期控制精度±0.03℃。 由于防爆性能的要求，CX8800的電氣箱體和分析箱體全部采用壓縮空氣充壓的正壓結(jié)構(gòu)，受季節(jié)及日溫差變化的影響，壓縮空氣的溫度變化及其壓力的改變均對雙爐及熔化爐的對象傳遞產(chǎn)生重大影響，實驗證明，該特性具有很強的非線性和時變性。 本課題研究主要包括用于嵌入式PC／104測控系統(tǒng)中的測控溫回路的硬件設(shè)計和智能PTD控制設(shè)計。為適應(yīng)高精度要求設(shè)計采用了pt1000高性能測溫元件，IC集成電路控制，控溫元件選擇過零固態(tài)繼電器，以避免電源高次諧波對分析檢測回路的影響。根據(jù)電源和接地系統(tǒng)干擾、靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)、I／O通道干擾的不同情況，分別采用了不同的抗干擾措施，盡量減小外界系統(tǒng)的干擾。并進一步在軟件設(shè)計中，對采樣信號采用小波非線性閾值濾波以提高采樣信號的信噪比，為高精度的溫度控制提供了必備條件。在智能PID控制設(shè)計中，通過改進常規(guī)模糊PID控制器的結(jié)構(gòu)及模糊控制規(guī)則，構(gòu)成變系數(shù)模糊PID參數(shù)自整定控制器，從而實現(xiàn)了PID參數(shù)的在線調(diào)整。實驗證明，，變系數(shù)模糊PID參數(shù)自整定控制器比常規(guī)PID控制器和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID整定控制器有更高的控制精度，且達到了設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：參數(shù)整定 模糊控制 PID控制 高精度控制 閾值去噪
【學位授予單位】：南京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：TH833
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 目錄5-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 PID參數(shù)自整定在控制領(lǐng)域中的重要性及發(fā)展狀況7-9
• 1.2 模糊控制在控制領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本課題的主要研究工作11-13
• 第二章 溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計13-21
• 2.1 系統(tǒng)的組成的基本工作原理13
• 2.2 檢測部件13-15
• 2.3 A／D轉(zhuǎn)換芯片的選擇15
• 2.4 82C54的內(nèi)部結(jié)構(gòu)15-17
• 2.5 固態(tài)繼電器17-19
• 2.5.1 固態(tài)繼電器的分類及其工作原理17-19
• 2.6 系統(tǒng)抗干擾設(shè)計19-20
• 2.6.1 電源和接地系統(tǒng)干擾及抗干擾措施19
• 2.6.2 靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)干擾及抗干擾措施19
• 2.6.3 I／O通道干擾及抗干擾措施19-20
• 2.7 小結(jié)20-21
• 第三章 溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計21-28
• 3.1 采樣及濾波模塊21-25
• 3.1.1 小波非線性閾值濾波21-22
• 3.1.2 小波去噪原理22
• 3.1.3 小波閾值的選取22-24
• 3.1.4 數(shù)字采樣及濾波的實現(xiàn)24-25
• 3.2 數(shù)字輸出模塊25-26
• 3.3 控制算法的實現(xiàn)26-27
• 3.4 小結(jié)27-28
• 第四章 工業(yè)色譜儀溫控系統(tǒng)的PID參數(shù)自整定28-46
• 4.1 工業(yè)色譜儀溫控系統(tǒng)簡介28-29
• 4.2 工業(yè)色譜儀溫控器的特點29-31
• 4.2.1 復(fù)雜件29-31
• 4.2.2 控制精度31
• 4.3 PID工業(yè)色譜儀溫控系統(tǒng)PID參數(shù)自整定31-45
• 4.3.1 控制算法理論31-33
• 4.3.2 PID控制器參數(shù)整定方法33-41
• 4.3.3 PID參數(shù)自整定各種方法的適應(yīng)性41-44
• 4.3.4 工業(yè)色譜儀溫控系統(tǒng)PID基本值的整定44-45
• 4.4 小結(jié)45-46
• 第五章 基于Fuzzy的PID參數(shù)自調(diào)整控制器設(shè)計46-60
• 5.1 PID控制器參數(shù)模糊調(diào)整原理46-48
• 5.2 參數(shù)調(diào)整知識的Fuzzy調(diào)整模型48-52
• 5.2.1 PID參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響48-50
• 5.2.2 PID參數(shù)Fuzzy調(diào)整模型的建立50-52
• 5.3 輸入輸出變量的Fuzzy化52-54
• 5.3.1 E、EC的模糊化53
• 5.3.2 K_P、K_I、K_D的模糊化53-54
• 5.4 Fuzzy合成推理算法及調(diào)整決策54-59
• 5.4.1 合成推理算法54-55
• 5.4.2 控制規(guī)則55-56
• 5.4.3 模糊關(guān)系R的求取56-57
• 5.4.4 PID控制參數(shù)K_p的Fuzzy集的求取57-58
• 5.4.5 PID參數(shù)K_p的解模糊判58-59
• 5.5 小結(jié)59-60
• 第六章 PID參數(shù)自整定的仿真與優(yōu)選60-69
• 6.1 仿真軟件簡介60-61
• 6.2 PID參數(shù)自整定控制61
• 6.3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID參數(shù)自整定控制器61-66
• 6.3.1 控制器結(jié)構(gòu)61-62
• 6.3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及前向計算62-64
• 6.3.3 反向計算64
• 6.3.4 算法步驟64-65
• 6.3.5 工業(yè)色譜儀溫控系統(tǒng)的仿真65-66
• 6.4 模糊PID控制66-68
• 6.5 小結(jié)68-69
• 第七章 總結(jié)與展望69-71
• 7.1 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論69
• 7.2 本文主要創(chuàng)新點69-70
• 7.3 后續(xù)研究展望70-71
• 攻讀碩士學位期間研究成果71-72
• 參考文獻72-75
• 致謝75

【引證文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 付納科;陣列光收發(fā)模塊溫度控制系統(tǒng)的研究[D];電子科技大學;2011年

2 韓林;基于LM3S系列ARM的便攜式氣相色譜儀控制系統(tǒng)研究[D];西華大學;2011年

3 邢俊紅;基于模糊PID控制理論的半導(dǎo)體激光器溫控系統(tǒng)的研究[D];西安理工大學;2006年

4 陶德慧;磁懸浮列車懸浮間隙傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究[D];上海交通大學;2007年

5 李林航;基于DSP的模糊PID控制器的研究[D];西華大學;2007年

6 張素;溫度PCR儀的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2008年

7 伍浩坤;超窄帶單縱模光纖激光器泵浦源控制技術(shù)研究[D];華南理工大學;2010年

  本文關(guān)鍵詞：模糊PID控制在工業(yè)色譜儀溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：406010