腈纶生产线垂环系统智能控制器研究

摘要

本文首先介绍了垂环控制系统的原理、结构及功能，并根据系统的特点和性能要求，建立了垂环控制系统的数学模型，提出了采用传统 PID 控制与智能控制相结合的方法，解决了生产中所面临的问题。分析了以往位置控制方案一两个光电检测和四个光电检测存在的不足，结合传统 PID 控制和智能控制的优点，设计了智能PID控制器。 垂环系统是一个大滞后、非线性的系统。该系统可等价为一个四阶系统，传统的控制算法已经无法满足要求，因此本文改进了控制算法，即积分分离 PID 控制算法。本文还研究了智能控制器规则库的建立。规则库是控制器设计的关键，与专家和技术工人的经验知识有密切的关系。最后本文还给出了采用PLC实现的智能控制器的设计方案。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1课题背景

1.1.1腈纶生产线技术特点

1.1.2腈纶试验装置技术流程

1.2垂环控制系统简介

1.3位置控制方法

1.4智能PID控制方法

1.5本论文的主要工作

第2章垂环控制系统的数学模型

2.1变频器的基本工作原理

2.1.1整流电路

2.1.2直流中间电路

2.1.3逆变电路

2.2 PWM晶体管变频器

2.2.1 PWM变频器的整流电路

2.2.2中间电路

2.2.3逆变器单元

2.2.4简化后的变频器传递函数

2.3同步电动机简介

2.3.1同步电动机的基本结构

2.3.2同步机的基本工作原理

2.4同步电动机简介

2.4.1同步机的电压与电流关系

2.4.2同步机电流和转矩的关系

2.4.3转矩和转速的关系

2.5垂环系统的建模

2.6检测装置的建模

2.7垂环控制系统的整体模型

2.8本章小结

第3章垂环控制系统智能控制器的设计

3.1智能控制简介

3.1.1智能控制系统的发展

3.1.2智能控制系统的特点

3.1.3智能控制的基本要素

3.1.4智能控制系统的基本结构

3.2智能PID控制原理

3.2.1模拟PID控制原理

3.2.2离散PID控制器

3.2.3智能PID控制器

3.3智能PID控制器的设计

3.3.1智能控制系统的一般组成

3.3.2 PID算法的改进

3.3.3智能PID规则的建立

3.3.4 PLC简介

3.3.5智能PID控制系统的组成

3.3.6智能PID的PLC软件实现

3.4本章小结

第4章垂环控制系统仿真

4.1两个光电检测控制方案

4.2四个光电检测控制方案

4.3智能PID控制方案

4.4仿真结果的分析比较

4.5本章小结

结论

参考文献

致谢

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