模糊PID控制在工业色谱仪温控系统中的应用

模糊PID控制在工业色谱仪温控系统中的应用

　　【 摘　要 】 工业色谱仪为在线分析仪器,广泛应用于化工、石油、钢铁等行业的过程领域,其智能化、网络化对实现相关过程的质量目标控制,提高生产效率具有重大意义.目前,大多数中型企业使用的工业色谱仪仍为进口产品.南京分析仪器厂和我校正在研制的CX8800工业色谱仪具有双炉多流路防爆智能化处理、自诊断、自动化水平等性能.该项目为南京市科技局2002年度科技攻关项目,该仪器的智能测控系统研究为江苏省85攻关项目,本项目研究实现促进了高性能工业色谱仪的'国产化和智能化的发展.该课题研究中针对双炉及熔化炉的3个控制对象的高精度测控要求,实现智能化数字控制,控制范围为60℃~200℃,在线色谱分析要求有长期控制精度±0.03℃.由于防爆性能的要求,CX8800的电气箱体和分析箱体全部采用压缩空气充压的正压结构,受季节及日温差变化的影响,压缩空气的温度变化及其压力的改变均对双炉及熔化炉的对象传递产生重大影响,实验证明,该特性具有很强的非线性和时变性.本课题研究主要包括用于嵌入式PC/104测控系统中的测控温回路的硬件设计和智能PID控制设计.为适应高精度要求设计采用了pt1000高性能测温元件,IC集成电路控制,控温元件选择过0固态继电器,以避免电源高次谐波对分析检测回路的影响.根据电源和接地系统干扰、静电感应和电磁感应、I/0通道干扰的不同情况,分别采用了不同的抗干扰措施,尽量减小外界系统的干扰.并进1步在软件设计中,对采样信号采用小波非线性阈值滤波以提高采样信号的信噪比,为高精度的温度控制提供了必备条件.在智能PID控制设计中,通过改进常规模糊PID控制器的结构及模糊控制规则,构成变系数模糊PID参数自整定控制器,从而实现了PID参数的在线调整.实验证明,变系数模糊PID参数自整定控制器比常规PlD控制器和BP神经网络PID整定控制器有更高的控制精度,且达到了设计要求. 
【文摘语种】 中文文摘 
【论文页数】 1-69 
     

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