【正文】
ChienHrones參數(shù)整定純PID控制響應(yīng)曲線圖,ChienHrones參數(shù)整定純PID控制系統(tǒng)性能指標(biāo)為:調(diào)節(jié)時(shí)間= 1280秒,超調(diào)量=11%,穩(wěn)態(tài)誤差ChienHrones參數(shù)整定純PID控制響應(yīng)曲線圖可以看出其靜差較大,這是由于積分環(huán)節(jié)較大導(dǎo)致的,可以適當(dāng)?shù)臏p小積分環(huán)節(jié)的數(shù)值,來減少其與穩(wěn)定時(shí)刻之間的溫度與差。其比例環(huán)節(jié)和微分環(huán)節(jié)相對(duì)來說比較小,沒有較大的振蕩。 仿真結(jié)果分析可見,用經(jīng)典的方法算出的PID參數(shù)不一定能滿足控制要求。實(shí)際控制過程中,也是通過手動(dòng)調(diào)節(jié)這些參數(shù)以獲得好的控制性能。對(duì)電鍋爐控制系統(tǒng),根據(jù)各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)電鍋爐溫度曲線的控制情況,經(jīng)過嘗試不同的參數(shù),可以得到以下一組參數(shù),可以得到較好的控制效果, =,= , = 。 手工調(diào)節(jié)純PID參數(shù)響應(yīng)曲線圖,人工整定純PID控制系統(tǒng)性能指標(biāo)為:調(diào)節(jié)時(shí)間=1050秒,超調(diào)量=0%,穩(wěn)態(tài)誤差.手工調(diào)節(jié)純PID參數(shù)響應(yīng)曲線圖可以看出,其調(diào)節(jié)時(shí)間,超調(diào)量都比較小,其減小了比例環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié),使得響應(yīng)曲線圖沒有較大的振蕩和靜差,其微分環(huán)節(jié)的數(shù)值正中,如果再減小的話會(huì)在達(dá)到溫度穩(wěn)定之前的部分產(chǎn)生振蕩,如果再加大的話其調(diào)節(jié)時(shí)間會(huì)相應(yīng)的增加,故經(jīng)過多次仿真發(fā)現(xiàn),這個(gè)三個(gè)環(huán)節(jié),用人工整定方法調(diào)節(jié)出來的數(shù)值對(duì)于調(diào)節(jié)電鍋爐溫度控制比較合適。從以上三種PID參數(shù)整定方法的仿真結(jié)果中可以看出,ZieglerNichols(齊格勒一尼柯爾斯)參數(shù)整定法其參數(shù)調(diào)節(jié)不是很好,系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間較長,產(chǎn)生的超調(diào)量比較大,并且其產(chǎn)生較長時(shí)間的振蕩,這樣不利于工業(yè)生產(chǎn),其經(jīng)濟(jì)效益較差,且會(huì)對(duì)電鍋爐產(chǎn)生一定的沖擊,會(huì)有電鍋爐有損壞,這種參數(shù)調(diào)節(jié)方法不適用于這個(gè)電鍋爐系統(tǒng),可以舍棄。CienHrones參數(shù)整定相對(duì)來于ZieglerNichols(齊格勒一尼柯爾斯)參數(shù)整定法其效果有明顯的改善,其調(diào)節(jié)時(shí)間和超調(diào)量都有明顯的降低,并且其振蕩不是十分嚴(yán)重。但是溫度的超調(diào)量還是比較明顯,對(duì)于電鍋爐系統(tǒng)還是不是太完美的調(diào)節(jié)方式。最后的人工整定的方法經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn),終于得到無論是調(diào)節(jié)時(shí)間和超調(diào)量都比較合適的方式,其可以用于相應(yīng)的生產(chǎn)中。本章根據(jù)電鍋爐溫度控制系統(tǒng)特性分析了溫控系統(tǒng)可選用的控制方案,介紹了PID控制器設(shè)計(jì)在MATLAB中的實(shí)現(xiàn)方法,并利用Matlab的Simulink開發(fā)環(huán)境對(duì)PID控制三種參數(shù)整定方案進(jìn)行研究和仿真分析,經(jīng)過多次試驗(yàn)與篩選,得到的最佳控制方案為參數(shù)人工整定PID控制。結(jié)論溫度是生產(chǎn)過程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中普遍而且重要的物理參數(shù)之一,準(zhǔn)確地測(cè)量和有效地控制溫度是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和安全生產(chǎn)的重要條件。目前我國的溫度控制主要以傳統(tǒng)控制方式為主,精度不高,容易造成系統(tǒng)不穩(wěn)定,易產(chǎn)生振蕩。因此如何有效、可靠地對(duì)溫度進(jìn)行控制就成為本文一個(gè)重要研究內(nèi)容。PID控制作為一種基本的控制方案,至今在工業(yè)生產(chǎn)過程仍保持著主導(dǎo)位置,本論文采用經(jīng)典的PID控制理論,設(shè)計(jì)一種PID控制器,對(duì)電鍋爐溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。具體結(jié)論如下:,建立被控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)電鍋爐溫控系統(tǒng)可采用的控制方案進(jìn)行了研究,提出了溫控系統(tǒng)可采用的控制方案,采用傳統(tǒng)的PID控制,討論了這種控制方案的基本理論、實(shí)現(xiàn)形式和注意事項(xiàng)。2,對(duì)于經(jīng)典的PID控制分別用加入Simith預(yù)估器、ZieglerNichols、ChienHrones和人工整定方法對(duì)其參數(shù)進(jìn)行整定,并用MATLAB中的Simulink進(jìn)行仿真分析,由仿真結(jié)果可以看出,當(dāng)采用這兩只參數(shù)整定方法的時(shí)候,其超調(diào)量與調(diào)節(jié)時(shí)間無法滿足要求。當(dāng)電鍋爐溫度控制系統(tǒng)采用人工整定進(jìn)行控制時(shí),超調(diào)量與調(diào)節(jié)時(shí)間的矛盾可以得到基本的解決。本課題研制的電鍋爐溫度控制系統(tǒng)達(dá)到了調(diào)節(jié)時(shí)間短、穩(wěn)態(tài)誤差小等預(yù)期要求。但PID控制算法離實(shí)際應(yīng)用尚有許多工作要做,下一步要將控制器應(yīng)用于實(shí)踐,以完善對(duì)溫度的智能性控制。對(duì)于多輸入多輸出系統(tǒng),需要研究多變量的PID控制器。致謝本課題是在導(dǎo)師馬銘的悉心指導(dǎo)下完成的,在課題的研究過程中,馬老師傾注了大量的心血,他兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和寬以待人的優(yōu)秀品質(zhì)給我留下非常深刻的印象。從論文的選題、研究方案的制定、直至論文的撰寫,均得到了馬老師的親切關(guān)懷與悉心指一導(dǎo),花費(fèi)了他大量的時(shí)間與精力。馬老師敏銳的洞察力、淵博的學(xué)識(shí)、高度的責(zé)任感令我深受裨益。在馬老師身上,我不僅學(xué)到了正確的科研方法及豐富的知識(shí),也學(xué)會(huì)了做人的道理。在此特向馬老師表示深深的感謝!在課題的研究期間得到了師兄妹們的大量幫助,在此向他們表示衷心的感謝!最后我還要向我的父母及家人表示最深摯的謝意,本人能夠完成學(xué)業(yè)離不開他們多年來的支持和幫助。在此,向所有關(guān)心和幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意!參考文獻(xiàn)1 Isidro Sanchez,Julio R B anga,AntonioA A control inMicrowave bination Food Engineering,2000,46: 21292 ,2005: 1103 ,1997: 2134 der of fuzzy logic control in Sets andSystems, 1995,7 4: 33415 Qu Sun,Renhou Li,Ping39。 and optimal adaptive fuzzy control ofplex systems using fuzzy dynamic Sets and Systems,2003,133: 117,1999: 8137 ,2002,6: 39408 ,2000, (1): 62649 蔣智翔,業(yè)鍋爐先進(jìn)技術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集,2004:3 8038410 陶駿昌,:2 2622911 ,2002: 15012 Chuen Chien uzzy Logic in Control uzzy Logic ControllerPart.IEEE Trans,on Systems,Man and Cybenretics,1 990,2 0(2):4 0441813 王耀南,2001,22 (5) : 232514 ,1993: 82015 Zhang Bin, Wang Jingcheng, Zhang Ranmin. Dynamic model of reheatingFurnace based on fuzzy system and genetic .Control Theory amp。 Application,2003,20(2):29329616 Filatov N M,Keuchel al .Dual control for unstable mechanical Control Syslems,1996,16(4):31372(4 ): 29426917 Balur C,Kasparian Expert J Control,1991,54(4):867 88118 ,2002:102619樓順天,胡昌華,電子科技大學(xué)出版社,2003: 245620 Tjoro S,Shah S PID of the 1985 AmericanContorl Control Conefere,1985:1528153421 ,1997,(4):606422 Petrov M,Ganchev l,Taneva PID control of nonlinear plants.Intelligent Systems .2002 First Intemational IEEE Symposium,2002,203523 劉國榮, PID ,1995,10(6):55856224 Tso, Fung, Developnlent of FuzzylogicControllers form Multlvable Linear Trans Systems,Man andCybemetics,1997,27(3):12512725 ,I997(2):243026 Honda,Hiroyuki,Kobayashi, Control of ofBioscience and Bioengineering,2000: 40140827 PIDFuzzy 表,1996 (5):304028 ,2004: 115125 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知,除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文(設(shè)計(jì))不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本論文(設(shè)計(jì))的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中作了明確說明并表示謝意。 作者簽名: 日期: 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))授權(quán)使用說明本論文(設(shè)計(jì))作者完全了解**學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的規(guī)定,學(xué)校有權(quán)保留論文(設(shè)計(jì))并向相關(guān)部門送交論文(設(shè)計(jì))的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文(設(shè)計(jì))用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文(設(shè)計(jì))進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。學(xué)??梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì))的全部或部分內(nèi)容。保密的論文(設(shè)計(jì))在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名: 指導(dǎo)教師簽名: 日期: 日期: 注 意 事 項(xiàng)(論文)的內(nèi)容包括:1)封面(按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作)2)原創(chuàng)性聲明3)中文摘要(300字左右)、關(guān)鍵詞4)外文摘要、關(guān)鍵詞 5)目次頁(附件不統(tǒng)一編入)6)論文主體部分:引言(或緒論)、正文、結(jié)論7)參考文獻(xiàn)8)致謝9)附錄(對(duì)論文支持必要時(shí)):理工類設(shè)計(jì)(論文)正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字(不包括圖紙、程序清單等)。:任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件)。、圖表要求:1)文字通順,語言流暢,書寫字跡工整,打印字體及大小符合要求,無錯(cuò)別字,不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2)工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙,要求部分用尺規(guī)繪制,部分用計(jì)算機(jī)繪制,所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔,布局合理,文字注釋必須使用工程字書寫,不準(zhǔn)用徒手畫3)畢業(yè)論文須用A4單面打印,論文50頁以上的雙面打印4)圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5)軟件工程類課題應(yīng)有程序清單,并提供電子文檔1)設(shè)計(jì)(論文)2)附件:按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件)次序裝訂3)其它33