本文以鞍山豐嘉化工有限公司立磨系統(tǒng)改造項目為背景,對粉體研磨過程控制系統(tǒng)功能、粉體研磨過程溫度控制、液壓機壓力控制、粉體研磨精度控制、設備穩(wěn)定性研磨機組負荷分配等內(nèi)容進行了研究~([1])。開發(fā)了鞍山豐嘉過程控制系統(tǒng)以及系統(tǒng)應用軟件,現(xiàn)場取得了良好的應用效果。本文的主要研究內(nèi)容及研究成果如下:首先,結(jié)合現(xiàn)場的條件建立了鞍山豐嘉化工有限公司研磨生產(chǎn)控制系統(tǒng)的框架,介紹了過程控制數(shù)學模型的建立過程,包括建立了系統(tǒng)研磨過程溫度模型和液壓機壓力模型。因為現(xiàn)場溫度模型具有非線性、強耦合性、不確定性和大時滯等特性,系統(tǒng)的建立了主體溫度精確控制研磨過程的模型,粉體研磨是屬于熱加工控制系統(tǒng)~([2]),溫度變化對產(chǎn)品的影響尤為明顯。系統(tǒng)液壓模型從液壓機壓力穩(wěn)定性著手,來提高系統(tǒng)研磨控制精度。建立了系統(tǒng)液壓機壓力模型;在此基礎上得到了液壓力矩補償?shù)幕貧w模型,也提高了主機液壓力的預測精度。其次,現(xiàn)場的硬件采用現(xiàn)階段應用的比較廣泛的PLC與上位機的組合方式,上位機采用目前市場上應用較為穩(wěn)定的研華科技的上位機,與一臺可編程控制器PLC進行通信,采用以太網(wǎng)的通訊方式,現(xiàn)場的信號采集與通信均由PLC來完成。上位機負責將現(xiàn)場的信號顯現(xiàn)出來以及將具體的信息處理結(jié)果反向傳輸回現(xiàn)場。再次,還建立了研磨過程溫度計算模型和溫度預測過程,給出了研磨機組溫度的預測方法。這種溫度模型自學習方法在保證研磨溫度預測精度的同時,還可使用自抗擾技術(shù)來建立研磨控制系統(tǒng),能夠有限的預估和補償被控對象的內(nèi)外擾動,具有良好的抗干擾能力和系統(tǒng)可控性。針對目前現(xiàn)場應用的大多數(shù)帶自適應方法,提出了一種既能消除液壓力偏差,并結(jié)合粉體研磨設備控制對象,進行了由模型控制器構(gòu)成的自適應控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計。與傳統(tǒng)PID控制算法相結(jié)合,將模型自適應控制算法良好的抗干擾性等優(yōu)點進行完美的結(jié)合。最后,對本論文工作做了總結(jié),并展望未來論文工作的方向和目標。
【學位單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TQ051.91
【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 課題來源、研究的背景及意義
    1.2 粉體研磨設備國內(nèi)外發(fā)展狀況
    1.3 粉體研磨控制系統(tǒng)控制理論和技術(shù)要求
    1.4 本論文的主要研究內(nèi)容及其結(jié)構(gòu)安排
        1.4.1 文章的結(jié)構(gòu)及其安排
        1.4.2 課題設計要求
    1.5 本章小結(jié)
2.研磨過程控制系統(tǒng)數(shù)學模型
    2.1 研磨系統(tǒng)溫度的數(shù)學模型
        2.1.1 研磨控制系統(tǒng)的主機溫度模型
        2.1.2 粉體研磨溫度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡介
        2.1.3 建立系統(tǒng)模型傳遞函數(shù)
    2.2 液壓系統(tǒng)的壓力控制模型
        2.2.1 研磨系統(tǒng)液壓模型的建立
    2.3 本章小結(jié)
3.系統(tǒng)硬件總體設計
    3.1 系統(tǒng)的總體方案設計
    3.2 PLC硬件設計
        3.2.1 PLC輸入輸出控制模塊
        3.2.2 PLC與變頻器的數(shù)據(jù)通信采用協(xié)議
        3.2.3 PLC與變頻器的通信控制過程
    3.3 變頻器的選用
    3.4 系統(tǒng)其他的組成部件
        3.4.1 料位測量傳感器
    3.5 數(shù)據(jù)采集部分設計
        3.5.1 模擬量輸入模塊
    3.6 本章小結(jié)
4.控制系統(tǒng)軟件
    4.1 軟件系統(tǒng)構(gòu)成
        4.1.1 人機交互界面
    4.2 監(jiān)控系統(tǒng)界面設計
        4.2.1 用戶管理界面設計
        4.2.2 工程變量定義
        4.2.3 報警與事件系統(tǒng)
    4.3 組態(tài)通訊設計
    4.4 主要功能及特點
    4.5 實現(xiàn)方案
        4.5.1 系統(tǒng)監(jiān)控與維護
        4.5.2 液位數(shù)據(jù)監(jiān)測
    4.6 本章小結(jié)
5.自適應過程控制
    5.1 自適應控制系統(tǒng)的數(shù)學模型應用
        5.1.1 溫度模型控制技術(shù)
        5.1.2 自適應PID控制器的基本思想
    5.2 精研磨過程控制系統(tǒng)功能
        5.2.1 模型設定計算
    5.3 模型自學習計算
        5.3.1 研磨系統(tǒng)溫度數(shù)值預測
        5.3.2 系統(tǒng)壓力模型自學習實測數(shù)據(jù)的采集
        5.3.3 液壓系統(tǒng)壓力數(shù)值預測
    5.4 本章小節(jié)
6.結(jié)論
參考文獻
致謝
作者簡介

【參考文獻】

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1 魯文其;胡育文;梁驕雁;黃文新;;永磁同步電機伺服系統(tǒng)抗擾動自適應控制[J];中國電機工程學報;2011年03期

2 辛小南;賀莉;王宏洲;;永磁同步電動機交流伺服系統(tǒng)控制策略綜述[J];微特電機;2010年02期

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1 胡蓉;基于滑模觀測器的永磁同步電機矢量控制研究[D];西南交通大學;2014年

2 穆明;基于運動控制器的印刷機張力控制系統(tǒng)的研究[D];北京印刷學院;2014年

本文編號：2864917