發(fā)布時(shí)間：2019-03-15 22:29

【摘要】：在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場過程變量控制方面,被控對(duì)象往往都具有大時(shí)滯、時(shí)變、非線性且復(fù)雜的特性。加熱水箱動(dòng)態(tài)水循環(huán)溫度控制是一個(gè)典型的大滯后過程,由于滯后時(shí)間長,控制作用不能及時(shí)到達(dá),常規(guī)控制方法下實(shí)際運(yùn)行往往很難取得理想的控制效果。隨著科技的飛速發(fā)展和各種控制技術(shù)的更新,已經(jīng)出現(xiàn)將各種新型鉀能控制算法融入常規(guī)控制理論中實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度大滯后等過程變量的實(shí)際控制。PLC可編程序控制器功能強(qiáng)大,抗干擾能力強(qiáng),目前被廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場控制,結(jié)合計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)為智慧算法的實(shí)現(xiàn)提供了可能。本論文首先研究了溫度大滯后系統(tǒng)控制算法相關(guān)理論實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化。然后,建立了加熱水箱大滯后過程的一個(gè)數(shù)學(xué)模型,并在MATLAB平臺(tái)上對(duì)常規(guī)PID控制及其改進(jìn)、SMITH預(yù)估補(bǔ)償、模糊PID控制算法進(jìn)行了詳細(xì)的仿真研究。基于下位機(jī)PLC搭建和配置系統(tǒng)硬件。在算法測試和實(shí)現(xiàn)上,利用用OPC技術(shù)和WinCC上位機(jī)服務(wù)器完成Simulink仿真控制算法在過程裝置平臺(tái)的在線實(shí)時(shí)測試運(yùn)行。在STEP7結(jié)構(gòu)化編程中,開發(fā)實(shí)現(xiàn)了模糊PID算法在加熱水箱系統(tǒng)的工程應(yīng)用。基于WinCC組態(tài)了加熱水箱溫度控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面,在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中,相比傳統(tǒng)的控制,模糊PID控制在溫度曲線動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能上都取得了優(yōu)異的控制效果。
[Abstract]:In the field of industrial process variable control, the controlled plants often have large time-delay, time-varying, nonlinear and complex characteristics. The dynamic water circulation temperature control of heated water tank is a typical large delay process. Due to the long lag time, the control effect can not be reached in time, so it is difficult to obtain ideal control effect under the conventional control method. With the rapid development of science and technology and the update of various control technologies, it has appeared that various new potassium energy control algorithms have been incorporated into the conventional control theory to realize the actual control of process variables such as temperature delay. With strong anti-jamming ability, it is widely used in industrial field control at present. Combined with the powerful data processing ability of computer and the design of monitoring configuration, it is possible to realize the intelligent algorithm. In this paper, we first study the realization and optimization of the control algorithm for the system with large time delay. Then, a mathematical model of the large delay process of the heating tank is established, and the conventional PID control and its improvement, SMITH predictor compensation, fuzzy PID control algorithm are simulated on the MATLAB platform in detail. The hardware of the system is built and configured based on the lower computer PLC. In the algorithm test and implementation, using OPC technology and WinCC host computer server to complete the Simulink simulation control algorithm on-line real-time test run on the process device platform. In STEP7 structured programming, the application of fuzzy PID algorithm in heating tank system is developed and realized. The monitoring screen of the temperature control system of the heating tank is configured based on WinCC. Compared with the traditional control, fuzzy PID control has achieved excellent control effect on the dynamic and steady performance of the temperature curve in the actual operation of the system.
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2441039