在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,被控對(duì)象通常具有不同程度的純延遲。如果延遲過(guò)大,則使用傳統(tǒng)的PI或PID控制器難以獲得滿意的控制性能。為了維持系統(tǒng)的平穩(wěn),必須采用先進(jìn)控制方案,使用較多的是Smith預(yù)估器。Smith預(yù)估器需要對(duì)對(duì)象模型與延遲特性具有充分了解,但是很多情況下這樣的系統(tǒng)參數(shù)難以準(zhǔn)確獲得。如此,簡(jiǎn)單Smith預(yù)估器無(wú)法獲得良好的控制。本文對(duì)松脂合劑化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中蛇形反應(yīng)器的反應(yīng)溫度這一類時(shí)變時(shí)滯大延遲系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了較為深入的研究,將設(shè)計(jì)一種算法,采用基于無(wú)辨識(shí)自適應(yīng)的模糊Smith控制,來(lái)解決松脂合劑生產(chǎn)中換熱反應(yīng)過(guò)程的溫度控制,以便對(duì)類似的控制場(chǎng)景提供一種工程解決方案。模糊控制算法基于自適應(yīng)采樣控制,同時(shí)保持了參數(shù)跟蹤特性,使控制性能優(yōu)化的控制算法簡(jiǎn)單實(shí)用。自適應(yīng)類控制在非線性、不確定的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中,可以實(shí)時(shí)跟蹤受控過(guò)程的結(jié)構(gòu)參數(shù)和模型參數(shù),以達(dá)到自校正控制目的。本文采用西門子S7-400和S7-SCL編寫控制算法,逐步分析引入模糊控制、加入Smith預(yù)估補(bǔ)償控制、以及自適應(yīng)控制,對(duì)比快速性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性,通過(guò)仿真,證實(shí)了引入自適應(yīng)模糊Smith控制對(duì)純滯遲的控制有非常明顯的作用... 

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 關(guān)于時(shí)變時(shí)滯大延遲系統(tǒng)控制方法的文獻(xiàn)綜述
    1.1 前言
        1.1.1 課題研究的意義
        1.1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.2 研究對(duì)象
        1.2.1 工藝及性質(zhì)
        1.2.2 加工工藝
    1.3 SMITH預(yù)估器的缺陷
    1.4 西門子S7-400與S7-SCL編程
    1.5 論文主要工作及章節(jié)安排
第2章 松脂合劑生產(chǎn)過(guò)程反應(yīng)溫度控制的研究方法
    2.1 本次研究對(duì)象所采用的工藝
        2.1.1 工藝模型
        2.1.2 換熱器常規(guī)計(jì)算模型
        2.1.3 對(duì)象一階傳遞函數(shù)
        2.1.4 對(duì)象二階傳遞函數(shù)
    2.2 問(wèn)題分析與解決途經(jīng)
        2.2.1 時(shí)滯對(duì)系統(tǒng)的影響
        2.2.2 時(shí)滯系統(tǒng)的控制方法
        2.2.3 智能控制
    2.3 本章小結(jié)
第3章 模糊PID控制算法實(shí)現(xiàn)
    3.1 PID調(diào)節(jié)器
        3.1.1 PID調(diào)節(jié)器理論
        3.1.2 PID調(diào)節(jié)器PLC實(shí)現(xiàn)
        3.1.3 PID調(diào)節(jié)器控制效果與分析
    3.2 模糊PID控制算法
        3.2.1 模糊控制算法理論
        3.2.2 基于解析結(jié)構(gòu)的模糊PID控制算法
        3.2.3 模糊調(diào)節(jié)器PLC實(shí)現(xiàn)
        3.2.4 單純模糊調(diào)節(jié)器控制效果
    3.3 本章小結(jié)
第4章 純滯后SMITH預(yù)估模糊控制
    4.1 SMITH補(bǔ)償控制基本原理
    4.2 SMITH補(bǔ)償調(diào)節(jié)器算法實(shí)現(xiàn)
    4.3 模糊SMITH算法PLC實(shí)現(xiàn)
    4.4 SMITH補(bǔ)償調(diào)節(jié)器控制效果
    4.5 本章小結(jié)
第5章 自適應(yīng)模糊控制與SMITH預(yù)估控制算法
    5.1 自適應(yīng)算法理論
    5.2 自適應(yīng)模糊算法的PLC實(shí)現(xiàn)
    5.3 自適應(yīng)模糊SMITH算法實(shí)現(xiàn)與控制效果
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)型Smith模糊PID的直接空冷背壓控制優(yōu)化[J]. 王琦,王嵐,景鑫,白建云.  山西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[2]基于Smith預(yù)估器和自適應(yīng)模糊PID的溫控系統(tǒng)[J]. 許玉忠.  南通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[3]自適應(yīng)Smith預(yù)估補(bǔ)償?shù)倪^(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)[J]. 張麗香,陳鳳蘭.  信息與控制. 2015(05)
[4]自適應(yīng)模糊控制綜述[J]. 李嵐.  山東工業(yè)技術(shù). 2015(10)
[5]一類熱工不穩(wěn)定滯后對(duì)象的補(bǔ)償控制方法[J]. 劉長(zhǎng)良,馬增輝,王福寧.  熱力發(fā)電. 2015(02)
[6]Smith預(yù)估模糊自適應(yīng)PID控制在時(shí)滯系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李全俊,黃權(quán),李錦.  兵工自動(dòng)化. 2011(12)
[7]大滯后系統(tǒng)模糊自適應(yīng)PI-Smith控制[J]. 魏秋月,王文慶.  自動(dòng)化與儀表. 2011(04)
[8]大時(shí)滯系統(tǒng)自適應(yīng)模糊Smith控制[J]. 張平,苑明哲,王宏.  計(jì)算機(jī)仿真. 2006(09)
[9]一種新型自適應(yīng)模糊控制算法[J]. 王雅靜.  山東冶金. 2005(05)
[10]自調(diào)整模糊控制器的控制參數(shù)和控制規(guī)則[J]. 鄧輝文,王藝,胡偉平.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2003(05)

博士論文
[1]Mamdani模糊控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析理論研究及其在暖通空調(diào)中的應(yīng)用[D]. 呂紅麗.山東大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于史密斯預(yù)估器的時(shí)滯系統(tǒng)控制研究[D]. 丁曉迪.江南大學(xué) 2016
[2]基于SIEMENS S7-300 PLC的模糊控制算法開發(fā)[D]. 汶愛文.華北電力大學(xué) 2016
[3]系統(tǒng)模型攝動(dòng)下的自適應(yīng)Smith預(yù)估控制研究[D]. 王秀玲.廣西科技大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3698065