隧道磚窯溫度控制系統(tǒng)與控制算法設(shè)計(jì)
隨著我們國家綜合國力的不斷地壯大,國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和房地產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展,從而帶動(dòng)了建材行業(yè)的發(fā)展。磚塊作為建材的重要成分主要是農(nóng)民家庭或個(gè)體經(jīng)營,規(guī)模小,投資少,基本是用原始工藝進(jìn)行燒結(jié),靠人工經(jīng)驗(yàn),憑肉眼觀察來生產(chǎn),造成燒結(jié)質(zhì)量不穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì)效益不高,環(huán)境污染大等缺點(diǎn),而且國內(nèi)對磚窯溫度監(jiān)控系統(tǒng)的研究很少,為解決這些問題,無論從考慮社會價(jià)值還是經(jīng)濟(jì)價(jià)值的角度,都有必要采用現(xiàn)代的檢測與控制手段,對磚塊生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控。<br> 作為磚瓦工業(yè)中一種非常重要的燒成設(shè)備,隧道窯在衛(wèi)生陶瓷、建筑材料等磚瓦產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中已經(jīng)得到了越... 隨著我們國家綜合國力的不斷地壯大,國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和房地產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展,從而帶動(dòng)了建材行業(yè)的發(fā)展。磚塊作為建材的重要成分主要是農(nóng)民家庭或個(gè)體經(jīng)營,規(guī)模小,投資少,基本是用原始工藝進(jìn)行燒結(jié),靠人工經(jīng)驗(yàn),憑肉眼觀察來生產(chǎn),造成燒結(jié)質(zhì)量不穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì)效益不高,環(huán)境污染大等缺點(diǎn),而且國內(nèi)對磚窯溫度監(jiān)控系統(tǒng)的研究很少,為解決這些問題,無論從考慮社會價(jià)值還是經(jīng)濟(jì)價(jià)值的角度,都有必要采用現(xiàn)代的檢測與控制手段,對磚塊生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控。
作為磚瓦工業(yè)中一種非常重要的燒成設(shè)備,隧道窯在衛(wèi)生陶瓷、建筑材料等磚瓦產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著我國工業(yè)制品需求的增加、工業(yè)化進(jìn)程的加快以及對環(huán)境保護(hù)要求的提高,迫切要求提高窯爐控制效率,降低能源消耗,改變傳統(tǒng)工業(yè)窯爐結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)效率低的現(xiàn)狀,改善大氣環(huán)境。因此,研究隧道窯爐先進(jìn)的控制系統(tǒng)顯得尤為重要。隧道窯的測控系統(tǒng)也從早期的儀表控制發(fā)展到現(xiàn)代控制技術(shù)的應(yīng)用,如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用,DCS系統(tǒng)的普及以及模糊控制技術(shù)的應(yīng)用等。然而,總體上我國隧道窯生產(chǎn)過程自動(dòng)化程度相對較低,既嚴(yán)重限制了磚瓦產(chǎn)品質(zhì)量水平的提高,又造成了較大的能源消耗。因此,通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用,提高我國隧道窯生產(chǎn)過程的自動(dòng)化水平,降低能源消耗,具有重要的理論及現(xiàn)實(shí)意義。
隧道磚窯溫度系統(tǒng)慣性大、滯后現(xiàn)象嚴(yán)重,難以建立精確的數(shù)學(xué)模型,給控制過程帶來很大難題。本文以隧道磚窯為研究對象,研究一種最佳的控制方案,以達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定、調(diào)節(jié)時(shí)間短且超調(diào)量小的性能指標(biāo)。并借助matlab中的Simulink和Fuzzy工具箱,對隧道磚窯系統(tǒng)模型分別進(jìn)行了模糊PID控制系統(tǒng)的仿真分析。
本文完成了隧道窯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并將模糊控制的智能性與PID控制的通用性、可靠性相互結(jié)合,設(shè)計(jì)了一種模糊PID控制器,采用模糊推理的方法實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)kp、ki、kd的整定。算法經(jīng)仿真研究,模糊PID控制效果達(dá)到了隧道磚窯溫度控制系統(tǒng)的性能指標(biāo),是一種較為理想的智能性控制方案,并應(yīng)用于隧道窯控制。
目錄概覽
隧道磚窯溫度控制系統(tǒng)與控制算法設(shè)計(jì) 目次
封面
文摘
英文文摘
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第一章 緒論
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1.1 論文選題的背景及意義
1.1.1 選題的背景
1.1.2 論文選題的意義
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1.2 隧道磚窯及其自動(dòng)控制的發(fā)展概況
1.2.1 隧道窯爐概述
1.2.2 隧道磚窯控制自動(dòng)發(fā)展概況
1.3 本文主要工作
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第二章 隧道磚窯溫度控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
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2.1 隧道磚窯結(jié)構(gòu)及工藝分析
2.1.1 隧道磚窯主要結(jié)構(gòu)
2.1.2 隧道磚窯工作系統(tǒng)及工藝流程
2.2 隧道磚窯溫度控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
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2.3 隧道磚窯溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2.3.1 系統(tǒng)關(guān)鍵部件的選型及設(shè)置
2.3.2 氣氛控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.3.3 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.3.4 安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
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第三章 模糊PID控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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3.1 智能控制理論基礎(chǔ)
3.1.1 智能控制理論的發(fā)展
3.1.2 PID控制理論概述
3.1.3 模糊控制理論概述
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3.2 模糊PID控制器的設(shè)計(jì)
3.2.1 模糊PID控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.2 輸入變量與輸出變量的模糊化
3.2.3 模糊PID控制規(guī)則的設(shè)計(jì)
3.2.4 模糊量的清晰化
3.3 本章小結(jié)
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第四章 基于MATLAB的仿真與分析
4.1 系統(tǒng)辨識的概述
4.2 隧道磚窯系統(tǒng)模型的建立
4.3 模糊PID控制系統(tǒng)的仿真
4.4 本章小節(jié)
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第五章 工作總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 前景展望
參考文獻(xiàn)
致謝