艾薩爐結(jié)構(gòu)緊湊、反應速度快、適應性好、熔煉速率高、二次能源利用率較好是符合工業(yè)環(huán)保要求并且在世界上冶煉技術較為領先的一種熔煉爐。銅熔煉過程是一種復雜高溫、多相的物理化學變化過程,它具有多變量、非線性、強耦合性和不確定性等特點。因此,艾薩爐是銅工業(yè)生產(chǎn)過程中一種必不可少的重要的冶煉設備,在企業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著非常重要的位置。溫度控制是工業(yè)生產(chǎn)過程領域里的一個重要的控制參數(shù),在工業(yè)自動化控制中有著非常重要的位置,它廣泛的應用于電力、石油、化工、造紙和食品等工業(yè)自動化領域中。艾薩爐熔煉的溫度控制在銅冶煉中有著舉足輕重的作用,艾薩爐也是一種比較典型的溫度控制對象。艾薩爐是溫度控制領域的典型控制,其數(shù)學模型建立起來有一定的難度,并且還需要考慮控制系統(tǒng)本身具有的大滯后、大慣性以及非線性等的動態(tài)特性。作為經(jīng)典的PD控制方法,它的控制精度相對較低,控制的效果也不甚理想。因此,以艾薩爐溫度控制為研究對象,設計一種切實高效的控制方法,使控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定性高、超調(diào)量小并且調(diào)節(jié)時間短的性能,使其具有現(xiàn)實意義。本文提出了一種將經(jīng)典PID控制方法和模糊控制方法相結(jié)合的方法,設計出了一種模糊自適應PID控制算法,這種控... 

【文章來源】：昆明理工大學云南省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 艾薩爐研究現(xiàn)狀
    1.2 溫度控制系統(tǒng)概述
        1.2.1 基于模型的溫度控制方法
        1.2.2 基于系統(tǒng)辨識的溫度控制方法
        1.2.3 智能溫度控制方法
    1.3 常規(guī)PID溫度控制方法
        1.3.1 常用PID控制系統(tǒng)
        1.3.2 模糊PID控制
    1.4 研究的目的與意義
    1.5 論文研究的主要內(nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
第二章 艾薩爐熔煉過程分析
    2.1 概述
    2.2 艾薩爐的噴槍
    2.3 艾薩爐型與結(jié)構(gòu)
    2.4 艾薩爐熔煉的生產(chǎn)工藝
        2.4.1 艾薩爐熔煉的工藝流程
        2.4.2 艾薩爐的生產(chǎn)指標
        2.4.3 艾薩爐的熔煉溫度控制工藝
    2.5 本章小結(jié)
第三章 模糊控制的理論基礎
    3.1 模糊控制技術簡述
    3.2 模糊控制的工作原理
    3.3 模糊控制的數(shù)學基礎
        3.3.1 模糊集合
        3.3.2 隸屬度函數(shù)的確定原則及基本的確定方法
        3.3.3 模糊矩陣、模糊關系和模糊變換
        3.3.4 模糊邏輯推理及其方法
    3.4 模糊控制算法的特點
        3.4.1 模糊控制的優(yōu)點
        3.4.2 模糊控制的局限性和發(fā)展
    3.5 本章小結(jié)
第四章 艾薩爐熔煉過程的溫度控制算法研究
    4.1 艾薩爐熔煉的PID溫度控制仿真
        4.1.1 PID控制的原理
        4.1.2 PD溫度控制器的設計及其局限性
    4.2 艾薩爐溫度的模糊控制仿真研究
        4.2.1 模糊控制器的概述
        4.2.2 模糊控制器的分類
        4.2.3 模糊控制器的仿真設計
    4.3 基于自適應模糊PID控制算法的艾薩爐熔煉的溫度控制
        4.3.1 自適應模糊PID控制的結(jié)構(gòu)
        4.3.2 確定控制器的輸入輸出變量及其模糊化
        4.3.3 自適應模糊PID控制器的調(diào)整規(guī)則
        4.3.4 自適應模糊PID控制系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)圖的構(gòu)建
    4.4 控制系統(tǒng)方案的選擇
    4.5 本章小結(jié)
第五章 艾薩爐熔煉的控制系統(tǒng)實現(xiàn)
    5.1 基于S7-300和WinCC的艾薩爐DCS系統(tǒng)設計
        5.1.1 DCS系統(tǒng)概述
        5.1.2 艾薩爐DCS系統(tǒng)的構(gòu)成
    5.2 系統(tǒng)運行
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 課題的展望
致謝
參考文獻
附錄A (碩士學位期間發(fā)表論文及申請軟件著作權(quán)情況)


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于模糊控制算法的溫度控制系統(tǒng)設計[J]. 魯可,張曉東,俞盛愷.  機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2013(03)
[2]淺談DCS與PLC[J]. 黃雪梅,于新國.  港口科技. 2012(08)
[3]艾薩爐噴槍的失效分析[J]. 趙金成,施哲,陰樹標,趙衛(wèi)東.  熱加工工藝. 2012(11)
[4]云銅艾薩熔煉技術應用淺析[J]. 華宏全.  礦冶工程. 2011(06)
[5]淺談DCS系統(tǒng)設計及維護[J]. 李強.  企業(yè)導報. 2011(13)
[6]優(yōu)化模糊PID-Smith控制系統(tǒng)仿真研究[J]. 孫濱,李楠.  機電工程技術. 2008(11)
[7]模糊自適應控制器的設計及其仿真[J]. 喬志杰,王維慶.  自動化與儀表. 2008(01)
[8]基于MATLAB的熔體溫度控制設計研究[J]. 文生平,趙國平,江劍強.  化工自動化及儀表. 2007(06)
[9]艾薩爐生產(chǎn)指標優(yōu)化探討[J]. 楊偉.  中國有色冶金. 2007(05)
[10]可編程邏輯控制器在艾薩爐余熱鍋爐振打系統(tǒng)中的應用[J]. 歐陽飛,高庚,張建軍.  中國有色冶金. 2007(05)

碩士論文
[1]基于VC的監(jiān)控組態(tài)軟件開發(fā)及其應用[D]. 石冠先.北京工業(yè)大學 2013
[2]基于嵌入式的模糊PID鍋爐溫度控制系統(tǒng)的研究[D]. 高麗媛.中北大學 2013
[3]基于模糊自整定PID算法的電鍋爐溫度控制[D]. 范津齊.沈陽理工大學 2013
[4]模糊PID控制算法設計及其在電子燒結(jié)爐溫度控制中的應用[D]. 舒海.中南大學 2012
[5]基于Smith預估器的模糊PID溫度控制算法研究[D]. 張連會.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[6]基于模糊PID的硬質(zhì)合金燒結(jié)爐溫度控制系統(tǒng)開發(fā)及應用[D]. 葉青.中南大學 2009
[7]基于模糊免疫自適應PID的智能控制算法的研究[D]. 孫濤.大連海事大學 2009
[8]電阻爐非參數(shù)預估模糊控制系統(tǒng)的設計與研究[D]. 張琦.西安建筑科技大學 2009
[9]模糊控制技術在電熱鍋爐溫度控制系統(tǒng)中的應用研究[D]. 王麗娟.湖南大學 2007
[10]智能PID整定方法的仿真與實驗研究[D]. 李瑞霞.太原理工大學 2007



本文編號：3437960