【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文外 文 文 獻(xiàn) 翻 譯系　 別 機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè) 班 級 電氣0703 姓　 名 評　 分 指 導(dǎo) 教 師 教授 華中科技大學(xué)武昌分校2011 年 1 月 20日畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文外文文獻(xiàn)翻譯要求：1．外文文獻(xiàn)翻譯的內(nèi)容應(yīng)與畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文課題相關(guān)。2．外文文獻(xiàn)翻譯的字?jǐn)?shù)：非英語專業(yè)學(xué)生應(yīng)完成與畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文課題內(nèi)容相關(guān)的不少于2000漢字的外文文獻(xiàn)翻譯任務(wù)（其中，漢語言文學(xué)專業(yè)、藝術(shù)類專業(yè)不作要求），英語專業(yè)學(xué)生應(yīng)完成不少于2000漢字的二外文獻(xiàn)翻譯任務(wù)。格式按《華中科技大學(xué)武昌分校本科畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文撰寫規(guī)范》的要求撰寫。3．外文文獻(xiàn)翻譯附于開題報(bào)告之后：第一部分為譯文，第二部分為外文文獻(xiàn)原文，譯文與原文均需單獨(dú)編制頁碼（底端居中）并注明出處。本附件為封面，封面上不得出現(xiàn)頁碼。4．外文文獻(xiàn)翻譯原文由指導(dǎo)教師指定，同一指導(dǎo)教師指導(dǎo)的學(xué)生不得選用相同的外文原文。 2008年國際計(jì)算機(jī)、電子工程會(huì)議基于智能PID調(diào)節(jié)的連續(xù)燒結(jié)爐溫度控制系統(tǒng)曹樹坤,張亞蘭,張亨 （濟(jì)南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院中國濟(jì)南）摘要：為滿足在多個(gè)爐床的連續(xù)燒結(jié)爐精確溫度控制精度的要求，該系統(tǒng)是由電腦XMT624和對溫度場控制的固態(tài)繼電器組成。根據(jù)燒結(jié)爐加熱過程中的溫度慣性、時(shí)滯的特點(diǎn),采用智能PID算法來實(shí)現(xiàn)大范圍溫度調(diào)節(jié),克服了傳統(tǒng)PID控制的局限。通過在線實(shí)時(shí)設(shè)置智能指令單元, 該系統(tǒng)可以達(dá)到2‰的溫度控制精度目標(biāo)。關(guān)鍵詞：1 引言連續(xù)燒結(jié)爐是一種常用的為金屬粉末注射塑料件加熱設(shè)備,它包含了脫脂和調(diào)試的過程。在粗糙的部分通過脫脂爐后,然后通過一個(gè)封閉的輸送帶進(jìn)入水平連續(xù)燒結(jié)爐。脫脂爐和燒結(jié)爐由兩臺爐子門分隔。其主要部分被分為加熱、燒結(jié)、冷卻三部分。連續(xù)燒結(jié)爐的燒結(jié)質(zhì)量取決于溫度的均勻性和燒結(jié)過程的穩(wěn)定性,~連續(xù)燒結(jié)爐的溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)大時(shí)滯、非穩(wěn)定、非線性復(fù)雜系統(tǒng),燒結(jié)溫度也受到外部因素的影響,如爐門開關(guān)、燃?xì)饬髁?。因?使用傳統(tǒng)的控制方法不能滿足連續(xù)燒結(jié)爐溫度控制要求[12]。在邏輯控制系統(tǒng)中,PID控制是最成熟，應(yīng)用最廣泛的技術(shù)[34]。但該算法在燒結(jié)爐溫度控制系統(tǒng)中具有一定的局限性，該燒結(jié)爐溫度控制系統(tǒng)具有大慣性、純延遲, 非線性、時(shí)變特性,以及由此帶來的折射出爐子過度控制和動(dòng)態(tài)性能不穩(wěn)定。例如,單向自然的加熱歸于燒結(jié)爐使用燈絲電阻、冷卻依賴的是自然環(huán)境，如果溫度很高，它是很困難迅速冷卻。同時(shí)，建立精確的數(shù)學(xué)模型和方法,及確定該模型的參數(shù)是困難的,這也無法有效的控制溫度。計(jì)算機(jī)電腦和智能控制理論的發(fā)展為復(fù)雜控制方法和動(dòng)態(tài)不確定度系統(tǒng)控制提供了一種新方法。采用智能控制技術(shù)提升智能PID控制。2 控制系統(tǒng)框架多段連續(xù)燒結(jié)爐溫度控制系統(tǒng)主要由PC和XMT624智能儀器組成，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)是固態(tài)繼電器。爐子被分為三段去控制溫度，這意味著每段有三個(gè)溫度點(diǎn)。連續(xù)燒結(jié)爐溫度控制框架如圖1。針對燒結(jié)爐的每個(gè)溫度段和每個(gè)溫度點(diǎn)僅僅采用智能PID控制。根據(jù)設(shè)定值和閱讀測量值，XMT624計(jì)算溫度誤差,然后智能PID控制器控制固態(tài)繼電器erroroff時(shí)間來控制熔爐溫度和設(shè)定值的穩(wěn)定。3 控制算法智能PID控制算法[5 6]是基于常規(guī)PID控制的控制算法，這種算法對對象具有延遲,時(shí)變和非線性系統(tǒng)的特點(diǎn)和在不同環(huán)節(jié)有不同的算法。它有棒棒快速控制，延遲控制，穩(wěn)定性控制和抗干擾的能力。由于智能PID控制算法不依賴數(shù)學(xué)模型和對參數(shù)變化不敏感，所以這種算法更適合現(xiàn)場使用。 PID算法實(shí)現(xiàn)的數(shù)字在模擬系統(tǒng),表示PID算法表達(dá)式是: （1）離散方程(1)、數(shù)字形式的微分方程代替連續(xù)系統(tǒng)微分方程，則微積分能使用求和及增量形式表示： （2） （3）在遞歸原則下用K表示PID輸出的表達(dá)式： （4）所以在方程（4）中，=/T 是積分系數(shù)， =/T 是微分系數(shù)。PID的微分方程可以表示為： （5） 在方程（5）中，是控制量，是偏差，是比例系數(shù)，是積分系數(shù)，是微分控制系數(shù)。一旦系統(tǒng)產(chǎn)生錯(cuò)誤，PID控制器立即工作以使目標(biāo)減少錯(cuò)誤，控制功能的強(qiáng)大和微弱取決于比例系數(shù),它的限制是對于有自我平衡能力的控制對象存在靜態(tài)錯(cuò)誤。增長的值可以減少靜態(tài)錯(cuò)誤，但是過大的值會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能變差。積分記憶誤差幫助系統(tǒng)減少靜態(tài)錯(cuò)誤，但是積分環(huán)節(jié)的限制是使控制系統(tǒng)有一個(gè)滯后的特性。如果積分環(huán)節(jié)太強(qiáng)大，它將使控制對象的動(dòng)態(tài)性能變得很差，導(dǎo)致閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。微分誤差能獲得誤差變化趨勢，增長微分控制因素可以加快系統(tǒng)響應(yīng)，但是它對干擾敏感和降低系統(tǒng)抗干擾的能力。圖1 連續(xù)燒結(jié)爐溫度控制系統(tǒng)的框圖 智能PID控制環(huán)節(jié)由于僅當(dāng)系統(tǒng)模型參數(shù)不變性時(shí)，PID算法可以得到預(yù)想效果，當(dāng)一個(gè)好的PID控制器應(yīng)用在模型參數(shù)隨時(shí)間變化的系統(tǒng)時(shí)，它的能力會(huì)變得不同，這個(gè)不同在于參數(shù)要好好調(diào)整，甚至不穩(wěn)定。所以智能PID控制器參數(shù)能僅僅根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況通過許多次計(jì)算獲得。一個(gè)系統(tǒng)考慮到最大偏差,最小偏差,如此系統(tǒng)PID控制規(guī)則如下：規(guī)則1：IF︱︳ THEN = (k)。規(guī)則1能確保：測量值小于溫度設(shè)定值時(shí)，迅速下降。規(guī)則2：IF ︱︳ THEN =。為減少頻繁的運(yùn)動(dòng)和不影響溫度控制的精確性，規(guī)則2為溫度偏差設(shè)置了一個(gè)死區(qū)。規(guī)則3：IF︱︳ THEN =+ []+。規(guī)則3不使用微分控制，根據(jù)現(xiàn)場控制情況去調(diào)整和。4 設(shè)置在線PID參數(shù)XMT624通信接口是以光電耦合輸出隔離為主，以異步RS485為次，一般PC機(jī)僅有RS232接口，RS232和RS485接口電氣特性是不兼容的，所以要使用RS232/RS485轉(zhuǎn)換器ZW485C以使RS232信號變?yōu)镽S485信號。該系統(tǒng)工作在半雙工模式下，基于當(dāng)前狀態(tài)的PC機(jī)發(fā)送命令去讀取XMT624檢測到的信號和為設(shè)定參數(shù)發(fā)送一個(gè)命令給XMT624。在響應(yīng)后，XMT624立即接受命令并在儀表板顯示當(dāng)前工作狀態(tài)。溫度控制器件與PC機(jī)的通訊是：通訊速度9600bps。停止位：1；數(shù)據(jù)位：8；校驗(yàn)位：無。XMT624定義輸入，輸出，狀態(tài)參數(shù)和指定地址。主要參數(shù)如表1：表1 主要參數(shù)PID控制器的三個(gè)基本參數(shù)能通過PC端口在通訊地址中被直接讀取和寫，所以它的控制很方便。當(dāng)讀和寫參數(shù)時(shí)，首先，我們應(yīng)知道參數(shù)的代碼。讀參數(shù)的代碼是03H，寫參數(shù)的代碼是10H。例如，讀測定值PV，被主機(jī)傳送的數(shù)據(jù)格式顯示在表2：表2 傳送數(shù)據(jù)的主要格式在數(shù)據(jù)格式中的第一個(gè)地址是XMT624的地址。第二個(gè)地址是PV的EMS的存儲(chǔ)地址。如果它讀取比例因子P,那么它改變第二個(gè)地址為內(nèi)存地址1004H就可以了。讀和寫參數(shù)的數(shù)據(jù)格式是相似的。它需要將功能代碼改變?yōu)閷憛?shù)的功能代碼10H. PID三個(gè)基本參數(shù)是相互聯(lián)系和相互約束的，由物理環(huán)境因素所限制。所以它應(yīng)該在物質(zhì)情況和控制要求中進(jìn)行折衷的選擇。在實(shí)際運(yùn)用中一些實(shí)例可按照如下調(diào)整：（1） 溫度非?？斓倪_(dá)到目標(biāo)溫度，但溫度的超調(diào)是巨大時(shí)：考慮減少比例系 數(shù)或增加微分系數(shù)時(shí)間。（2） 溫度常常達(dá)不到目