基于广义预测控制的陶瓷坯体烘干控制系统

发布时间：2020-11-04 01:14

　　 随着工业发展,陶瓷生产工艺不断地在提升,在陶瓷生产中,坯体烘干是一个非常重要的过程,其不但关系着陶瓷的产品质量,而且影响企业的整体能耗和生产成本。目前坯体烘干方法很多,在此主要研究热风烘干技术。相对于其它技术而言,热风来源丰富,价格便宜,是最常使用的一种干燥方法,且控制系统机械结构简单,易于维护。因此,对热风烘干技术进行了如下研究。首先,根据陶瓷坯体的烘干机理分析热风烘干系统的结构特点,进而根据热风烘干控制系统的控制要求,分析出控制系统的被控参数:温度和湿度,同时得出控制系统的特点:强时变性、强耦合性、非线性等。其次,根据系统控制特点确定系统控制方案。由于热风烘干过程中的温湿度这两个控制指标具有强耦合性,在采用算法控制前需进行解耦处理。在经过对比多种解耦策略后,确定使用绝对湿度求解相对湿度的解耦方式进行解耦,以使解耦后的控制系统分解成单独的温度控制系统和湿度控制系统。之后利用改进的直接广义预测算法进行迭代优化。经过仿真研究,该方案对于系统的温湿度控制具有可行性,且控制精度较高,稳定性较好,能够满足陶瓷坯体烘干系统中对温湿度的控制要求。最后,根据控制系统要求,对控制过程的具体实现进行平台搭建。整个系统核心控制器为PLC,通过PLC对系统的各个信号进行逻辑处理。为了提高算法处理的高效性,温湿度信号的处理方面选用了ARM控制器。同时为了便于对系统工作状态进行实时监控,以及对工艺操作参数进行在线修改,还为系统增设了上位机HMI设备。经研究,此平台搭建具有可行性。
【学位单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP273;TQ174.6
【部分图文】：

寻找最优的鲁棒控制器，这就解决了解耦控制器对系问题[28]。这种控制方式在保证稳定性的同时，也具有前，为了使解耦控制器在敏感性上能对系统参数降低定的系统中进行讨论和设计。制用的越来越广泛，它不需要精确的数学模型，具有较。模糊解耦分为直接解耦法和间接解耦法两种。直接有耦合作用的多输入、多输出系统解耦为多个单输入的系统设计模糊控制器。经典的模糊控制器设计对数控制算法的设计和修正是通过其自身语言知识模型来略的方式是通过模糊结合理论，再将专家知识或其它的语言方式直接转化的，通常情况下利用查询模糊规 为利用模糊控制设计的解耦控制器。

第 2 章 系统分析坯体烘干控制系统是针对烘干房内的坯体进行热风烘干，使烘干房内够自动、快速、精准响应烘干工艺参数设定目标值。其主要过程是：集烘干房内的实际温度和湿度，与目标给定值相比对，利用控制器结对温湿度调节装置进行自动控制，最终快速、稳定的响应系统的目标方案框图如图 2 所示。

降低生产成本有着至关重要的作用。系统的结构特点热风烘干系统结构主要包括烘干房、引风机（热风（燃气燃烧器）、送风（循环）管道、助燃风机、控制系统组成。系统结构如图 4 所示。统的原理是通过风机将热源周围的空气加热，再通干燥房内，借助旋风筒的旋转离心力，将热风热量，使干燥房内的温湿度处于均匀分布。最后通过温度变化，与温湿度设定值进行对比，结合控制器实调节，实现干燥房内温湿度值快速响应系统目标设确烘干。这样的系统结构方案能够大大改善热风干工艺要求，提升坯体的成品率。
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本文编号：2869377