在工業(yè)生產(chǎn)過程中,對于被控對象存在大慣性、時滯等問題,采用傳統(tǒng)PID算法難以獲得理想的控制效果。針對這一問題,本文以實際工程項目中的DTDC蒸脫機脫溶層溫度控制系統(tǒng)為研究對象,采用模糊PID算法對該系統(tǒng)進行控制,提高控制系統(tǒng)的性能,改善傳統(tǒng)PID算法控制效果不理想的問題。本文首先對DTDC蒸脫機工藝流程進行介紹,然后詳細闡述了在工業(yè)過程控制中,如何獲取開環(huán)控制的DTDC蒸脫機脫溶層溫度變化曲線,結(jié)合現(xiàn)場溫度變化曲線,該系統(tǒng)近似用二階加純滯后模型表達。在參數(shù)辨識方面,摒棄傳統(tǒng)辨識方法,采用遺傳算法進行辨識,仿真實驗結(jié)果表明,遺傳算法辨識的參數(shù)結(jié)果接近實際值。其次,進行PID控制系統(tǒng)仿真,采用工程整定PID參數(shù)的方法對控制系統(tǒng)進行仿真調(diào)試。其仿真調(diào)試結(jié)果表明,PID控制器的控制精度不夠理想,所以提出采用模糊控制對PID參數(shù)進行最優(yōu)調(diào)整的改進方案。依據(jù)改進方案,設(shè)計模糊PID控制器,進行仿真調(diào)試,其實驗結(jié)果表明提出的改進方案是可行的。并且在抗干擾實驗和追蹤方波實驗中,模糊PID控制器無論是在抗干擾性能上還是穩(wěn)定性能上都優(yōu)于PID控制器。最后,介紹DTDC蒸脫機脫溶層溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟... 

【文章來源】：吉林化工學院吉林省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

DTDC蒸脫機的結(jié)構(gòu)原理圖

6第2章DTDC蒸脫機脫溶層溫度系統(tǒng)辨識本章主要對DTDC蒸脫機脫溶層溫度進行系統(tǒng)辨識，首先介紹在工業(yè)過程控制中如何獲取溫度變化曲線，然后根據(jù)溫度變化曲線近似用二階純滯后模型表達，最后設(shè)計遺傳算法，對系統(tǒng)模型參數(shù)進行辨識。2.1DTDC蒸脫機工作流程DTDC蒸脫機是吉林寰盟科技有限責任公司的玉米油項目中浸出工序中的重要設(shè)備。DTDC蒸脫機現(xiàn)場設(shè)備如圖2.1所示。圖2.1DTDC蒸脫機它是集脫溶、干燥、冷卻為一體的設(shè)備，此設(shè)備合理利用熱源，自動化程度較高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，是浸出工序中的重要設(shè)備，其作用是脫去胚芽粕中的正己烷。該設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理圖如圖2.2所示。圖2.2DTDC蒸脫機的結(jié)構(gòu)原理圖

7在脫溶層中，180℃的高壓蒸汽V1從夾層底部的孔板噴入直接與胚芽粕接觸，使胚芽粕中的溶劑充分蒸發(fā)，防止脫溶后的氣體下行，將該層和干燥層分開，為保證脫溶時間和料位高度恒定，采用自動控制的料位閥，該層溫度控制在105℃時為最優(yōu)。脫溶完成后的胚芽粕經(jīng)落料閥門M1進入干燥層，在此層胚芽粕與噴入的蒸汽V3逆流接觸，排出胚芽粕中的水分，達到烘干目的。最后經(jīng)過烘干的胚芽粕在冷卻層與噴入的冷氣V6接觸進行降溫，溫度達到要求后經(jīng)落料閥門M2排出蒸脫機。DTDC蒸脫機的結(jié)構(gòu)原理圖中的V2、V4、V5分別為每層的出氣口，M3是控制每層攪拌葉旋轉(zhuǎn)的電機。在DTDC蒸脫機中脫溶層溫度控制最為重要，因為該層如果溫度過低，胚芽粕中的正己烷不能充分蒸發(fā)；如果溫度過高，會出現(xiàn)設(shè)備局部溫度過高，對安全生產(chǎn)造成威脅，所以本文對脫溶層溫度控制回路進行研究。2.2DTDC蒸脫機脫溶層溫度系統(tǒng)模型DTDC蒸脫機脫溶層溫度控制是通過調(diào)節(jié)進氣的蒸汽流量實現(xiàn)的。其中該控制系統(tǒng)中的溫度檢測點在混合氣體出口處，溫度調(diào)節(jié)閥在脫溶層地板夾層處。脫溶層溫度控制回路中的進氣調(diào)節(jié)閥采用0%~100%的調(diào)節(jié)方式進行控制，為確定DTDC蒸脫機脫溶層溫度控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，需要進行開環(huán)控制。在溫度為99.41℃時，將閥門開度由39%調(diào)節(jié)到41%，增加2%的閥門開度，獲得的脫溶層溫度變化曲線如圖2.3所示。圖2.3脫溶層溫度變化曲線

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本文編號：3611485