过热蒸汽气流磨微粉细度的模糊PID控制研究

摘要

以过热蒸汽为介质的蒸汽气流磨，可以有效地降低工耗，有利于大规模化微粉生产。因此，开发过热蒸汽气流磨微粉细度控制系统具有重大现实意义。
　　本论文主要对过热蒸汽气流磨微粉细度的影响因素和微粉细度控制进行了相关研究工作。论文在介绍了蒸汽气流磨微粉生产工艺过程之后，重点分析了微粉细度控制的影响因素，并提出了蒸汽气流磨微粉细度控制的方案。在此基础上对常规PID控制和模糊控制算法进行了介绍，并提出了采用常规PID控制和模糊控制算法相结合的模糊PID控制算法应用于气流磨微粉细度控制中，给出了模糊PID控制器的结构图和设计过程。最后建立了微粉细度控制的数学模型，并利用MATLAB软件进行了模糊PID控制和常规PID控制的系统仿真。在仿真中加入非线性环节、加入较大的脉冲干扰和改变被控对象自身结构参数等情况时，模糊PID控制在仿真系统中都表现出了比常规PID控制更加优异的控制性能。仿真结果表明，采用模糊PID控制方法，控制系统超调量小、响应速度快、调节时间短，抗干扰能力和鲁棒性强，具有很好的动态性能和稳态性能。
　　因此，将模糊PID控制引入到微粉细度控制中有着重要的实际意义。蒸汽气流磨微粉生产控制系统工况复杂，模糊PID控制将发挥其优越的控制作用，保证蒸汽气流磨生产出的微粉细度符合要求，这将带来极大的经济效益。

目录

声明

论文说明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究概述

1．1．1 课题来源

1．1．2 课题研究的背景及意义

1．2 课题研究的现状及进展

1．2．1 控制方面研究现状及进展

1．2．2 工艺参数研究现状及进展

1．2．3 研究现状分析

1．3 本文研究内容及工作安排

1．3．1 本文研究的内容

1．3．2 本文的工作安排

2 微粉生产因素分析及控制方案设计

2．1 气流磨微粉生产工艺过程

2．1．1 蒸汽气流磨的工艺原理

2．1．2 蒸汽气流磨的操作流程

2．2 微粉细度控制的影响因素分析

2．2．1 分级机转速对微粉细度的影响

2．2．2 气流量对微粉细度的影响

2．2．3 蒸汽入口压力对微粉细度的影响

2．2．4 加料速度对微粉细度的影响

2．2．5 二次风流量对微粉细度的影响

2．2．6 其他因素对微粉细度的影响

2．3 微粉细度控制方案设计

2．3．1 分级机转速和气流量的控制设计

2．3．2 加料速度的控制设计

2．3．3 其他影响因素控制策略设计

2．3．4 系统控制

2．4 小结

3 微粉细度控制算法设计

3．1 PID控制算法

3．1．1 模拟PID控制器

3．1．2 数字PID控制器

3．1．3 PID控制器参数整定

3．1．4 PID控制器优缺点

3．2 模糊控制算法

3．2．1 模糊控制器的结构

3．2．2 模糊控制器的设计

3．3 模糊PID控制算法

3．3．1 模糊PID控制算法结构

3．3．2 模糊量论域及量化因子选取

3．3．3 模糊PID算法的控制规则设计

3．3．4 PID控制器参数修正

3．4 小结

4 模糊PID算法MATLAB仿真研究与分析

4．1 微粉细度控制数学模型的建立

4．2 模糊PID控制算法MATLAB仿真

4．2．1 PID控制器仿真模型及参数整定

4．2．2 模糊PID控制器仿真模型及参数整定

4．2．3 微粉细度控制仿真过程

4．3 仿真结果

4．4 小结

总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果