油脂蒸脱机控制系统的研究

摘要

自1940年油脂浸出工业产生以来，国外的油脂浸出工业经过近70年的不断发展，整个企业的生产规模及生产能力上都得到了很大的提高。国外的油脂生产企业基本上都采用了自动控制系统，自动化程度较高。而我国的油脂工业经过油脂界多年的艰苦努力，在油脂生产中浸出技术的自动化方面，取得了一定的进步和发展。但出于在资金及企业规模上的限制，自动化控制程度，相较于国外先进的大型油脂生产企业，则显得相对较低。文中以油脂生产中的DTDC蒸脱机的温度控制系统为研究对象，分别采用传统PID控制以及模糊-PID控制对其进行控制。主要的研究内容如下： 对油脂生产系统中DTDC蒸脱机的工艺流程进行详细分析，根据DTDC蒸脱机的层内温度调节对象的特点，对DTDC蒸脱机层内温度控制系统建立相应的数学模型。 采用传统PID控制方法对DTDC蒸脱机层内温度进行控制，并使用Matlab的Simulink仿真工具，对DTDC蒸脱机层内温度控制的过程进行仿真，得出相应的仿真响应曲线。根据仿真响应曲线的结果，分析其不足之处，由此提出使用模糊-PID控制的控制方案。 对模糊控制理论中的模糊控制规则的设计，模糊量的量化及解模糊等内容进行深入的研究，并将模糊-PID控制技术应用到油脂生产中的DTDC蒸脱机温度控制系统。通过对DTDC蒸脱机层内的温度进行模糊-PID控制，对控制过程进行仿真，并得出仿真结果。通过对模糊-PID控制仿真响应曲线及PID控制仿真响应曲线进行对比，分析两种控制方法的优缺点，仿真结果的对比表明，模糊-PID控制器，在响应速度，压超调及抗干扰能力等方面均优于传统PID控制。 文中对模糊控制理论及Matlab中Simulink仿真部分进行了详细深入的研究，并在研究的过程中取得了比较全面的资料和数据，为类似的控制系统研究打下了良好的基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题概述

1.2油脂生产控制系统的研究现状及存在的问题

1.2.1国外油脂生产控制技术发展的研究现状

1.2.2国内油脂生产控制技术发展的研究现状

1.3本课题研究的目的、意义及内容

1.3.1课题研究的目的和意义

1.3.2课题研究的内容

第2章DTDC蒸脱机及其控制系统

2.1 DTDC蒸脱机系统流程简介

2.2 DTDC蒸脱机系统分析

2.3 DTDC温度调节对象的特点

2.4 DTDC蒸脱机温度控制方案的设计

2.4.1 DTDC蒸脱机温度现有的控制方案及其存在的问题

2.4.2控制方案的确立

2.5本章小结

第3章DTDC蒸脱机的PID控制

3.1 DTDC蒸脱机层内温度PID控制

3.2数字PID控制算法

3.2.1位置式PID控制算法

3.2.2增量式PID控制算法

3.3 DTDC温度PID控制的MATLAB仿真

3.4传统PID控制的局限性及解决办法

3.5本章小结

第4章模糊控制算法研究

4.1引言

4.2模糊控制系统

4.2.1模糊控制系统

4.2.2模糊控制器

4.3模糊-PID控制器设计的基本方法

4.3.1模糊-PID控制器的设计方法

4.3.2模糊-PID控制器的结构设计

4.3.3模糊控制规则设计

4.3.4精确量的模糊化

4.3.5模糊推理

4.3.6模糊量去模糊化

4.3.7模糊控制查询表

4.4模糊-PID控制器的仿真

4.5本章小结

第5章DTDC温度模糊控制器的设计与仿真

5.1确定DTDC蒸脱机的模糊控制器结构

5.2 PID参数模糊自整定的原则

5.3模糊控制器的设计步骤

5.4 DTDC模糊-PID控制器的设计

5.4.1 MATLAB/Simulink工具简介

5.4.2模糊推理系统的建立

5.4.3模糊控制规则的建立

5.4.4模糊规则观察器

5.5 DTDC层内温度控制系统模型建立及仿真

5.6本章小结

第6章总结与展望

6.1全文总结

6.2展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢