雙腔加熱爐溫度解耦控制研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程是一種有序過程，變量之間環(huán)環(huán)相扣、關(guān)系錯綜復雜，某個過程變量的波動往往會導致多個變量隨之變化。這種變量之間相互干涉的現(xiàn)象稱為耦合，消除耦合的過程稱為解耦。
　　耦合是工業(yè)生產(chǎn)過程中存在的普遍現(xiàn)象。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，對過程控制的要求越來越高，因此，在一個生產(chǎn)裝置中往往設(shè)置多個控制回路以穩(wěn)定各個被控參數(shù)，由于控制回路的增加，往往會在它們之間產(chǎn)生相互影響的耦合作用，即系統(tǒng)中每一個控制回路的輸入信號對所有回路的輸出都有影

2、響，而每一個回路的輸出又會受到所有輸入信號的作用。要想一個輸入只去控制一個輸出幾乎不可能，這就構(gòu)成了“耦合”系統(tǒng)。由于耦合作用，往往使系統(tǒng)難于控制、過程長久不能平穩(wěn)，性能很差。
　　解耦控制是一種新型的控制算法，其目的是尋找合適的控制規(guī)律消除系統(tǒng)中各控制回路之間的相互耦合關(guān)系，使每一個輸入只控制相應(yīng)的一個輸出，每一個輸出又只受到一個輸入的控制。解耦控制是多變量系統(tǒng)控制的有效手段，其應(yīng)用范圍涉及鋼鐵、石油、化工、輕工、機械、軍工等國

3、民經(jīng)濟的諸多領(lǐng)域。
　　本文以雙腔電加熱爐爐溫為控制對象，當雙腔爐隔板上的耦合孔打開時，雙腔的溫度將發(fā)生耦合。本文中設(shè)計的系統(tǒng)使用鉑電阻Pt100采集雙腔溫度，通過研華PCI-1711數(shù)據(jù)采集卡進行輸入輸出信號的A/D、D/A轉(zhuǎn)換，在上位機中采用組態(tài)軟件MCGS建立控制系統(tǒng)，以可控硅作為輸出控制器件，采用對角線矩陣法進行雙腔爐溫的解耦控制。
　　本文首先介紹了國內(nèi)外解耦控制的研究現(xiàn)狀，隨后詳細介紹了本次設(shè)計的系統(tǒng)方案及軟硬件