模糊控制在間歇式反應(yīng)釜上的應(yīng)用研究.pdf

1、間歇式反應(yīng)釜是化工生產(chǎn)中一類非常重要的反應(yīng)容器，其內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜，且其本身又具有較大的時(shí)變性、非線性和時(shí)滯性。目前在不少間歇工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，仍大多采用手動(dòng)或半自動(dòng)控制，整體自動(dòng)化水平較低。 本文以大連理工大學(xué)工業(yè)裝備先進(jìn)控制系統(tǒng)遼寧省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的間歇式反應(yīng)釜實(shí)驗(yàn)裝置為背景，針對(duì)該裝置的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一套計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)分為三層：現(xiàn)場(chǎng)儀表層、下位機(jī)控制站和上位機(jī)操作站。現(xiàn)場(chǎng)儀表層和下位機(jī)控制站通過(guò)西門(mén)子S7-30

2、0PLC、現(xiàn)場(chǎng)控制閥門(mén)和現(xiàn)場(chǎng)儀表共同完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與現(xiàn)場(chǎng)的控制。上位機(jī)操作站由工控機(jī)、RSView32組態(tài)軟件和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)組成，完成整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的信息監(jiān)控。該監(jiān)控系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面、操作簡(jiǎn)單方便，同時(shí)它也具有較好的可靠性、穩(wěn)定性和易擴(kuò)展性，不僅能夠直觀、形象地反映現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工況，而且為不同控制方案、不同控制算法的研究提供了軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行信息共享。 在控制算法方面，主要研究了間歇過(guò)程的溫度控制策

3、略，全面分析了間歇式反應(yīng)釜溫度變化的特點(diǎn)及控制難點(diǎn)。本文在參閱了大量的中外文獻(xiàn)并結(jié)合實(shí)際控制要求的基礎(chǔ)上，對(duì)基于模糊控制的間歇反應(yīng)釜溫度計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了理論研究和工程設(shè)計(jì)，將位式控制、PID控制和模糊控制結(jié)合起來(lái)，提出一種智能復(fù)合控制方案，并給出了詳細(xì)的分析步驟和控制算法。同時(shí)對(duì)常規(guī)PID控制和模糊-PID復(fù)合控制策略進(jìn)行比較論證、仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究，并將該模糊-PID復(fù)合控制器應(yīng)用于間歇式反應(yīng)釜的溫度控制回路，取得了理想的控制效果