基于模糊自适应PID的精馏塔提馏段监控系统开发与设计

发布时间：2020-04-26 02:58

【摘要】：结合当前研究热点,本文将精馏塔提馏段的温度控制作为主要研究内容。为了确保温度监控的实时可靠以及提高系统的鲁棒性,本文采用了模糊自适应串级控制,设计了相应的模糊规则和控制策略。并在MATLAB/Simulink上搭建了精馏塔控制系统的仿真模型,通过仿真分析确定了最佳控制参数。其次,针对本次设计的要求,选择了合适的温度变送器和流量变送器。第三,为了达到实时控制的目的,本文采用单片机作为数据处理和控制的核心器件。在控制时,由单片机接收精馏塔温度变送器传递过来的信号,并将其进行数据处理以便回传给上位机,根据采集到的数据,设置相应控制参数以维持温度的恒定。最后,为了方便工作人员监控,采用WinCC开发了温度监控显示系统。通过串级控制系统和扰动模式下的仿真结果,可以验证该自适应模糊控制器设计的合理性。由WinCC的运行结果可以得到本次设计的单片机系统是行之有效的。从而进一步证明了本次设计的合理性和有效性。
【图文】：

[13]。图2.1为精馏系统的t-x-y图。从图中可以看出，如果将具有组成错误!未找到引用源。的混合物的温度升高至泡点并部分蒸发以分离气-液两相。气相和液相的组成分别为错误!未找到引用源。和错误!未找到引用源。，这时，错误!未找到引用源。＞错误!未找到引用源。＞错误!未找到引用源。，气相和液相的流速由杠杆原理确定。如果组合物错误!未找到引用源。的液相连续蒸发，就会产生具有错误!未找到引用源。和错误!未找到引用源。成分的液相和气相[14]。通过这种方式部分蒸发液体混合物，就可以得到低挥发性的组分，并且它们的纯度是非常高的。同时，将组成为错误!未找到引用源。的气体混合物部分冷凝，得到组成为错误!未找到引用源。的液相和组成为错误!未找到引用源。的气相。将含有组成错误!未找到引用源。的气相部分持续冷凝

对于多次精馏，通常用来描述质量指标的是关键组分的质量分数。对产品质量影响较大的组分称为关键组分，塔顶产品是较高挥发性的关键组成部分，这是轻组分的关键组件，，塔底部的产品是挥发性较低的关键组分，图2.2为精馏塔的示意图。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP273;TQ053.5

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 高雅宏;;模糊自适应PID控制器的设计研究[J];信息通信;2017年01期

2 冉华军;李健;牟书丹;;基于模糊自适应PID控制的直流电机调速系统[J];通信电源技术;2017年01期

3 王忠超;;分析模糊自适应PID控制器的设计及应用[J];山东工业技术;2017年07期

4 刘剑飞;韩长宇;;基于模糊自适应PID算法的三轴稳定器研究[J];河北工业大学学报;2017年03期

5 曹成辉;王藩;;模糊自适应PID控制在浆纱机温度控制中的应用[J];德州学院学报;2017年04期

6 陈圣桂;王超;朱鹏远;王芸;;基于模糊自适应PID的热交换器温度控制仿真[J];工业控制计算机;2017年08期

7 李志杰;;模糊自适应PID控制器的设计[J];九江学院学报(自然科学版);2017年02期

8 段福兴;栾晓腾;夏东伟;;基于模糊自适应PID控制的飞轮充电系统研究[J];工业控制计算机;2016年11期

9 解后循;宋卫东;;模糊自适应PID无刷直流电机转速控制系统建模与仿真[J];机电技术;2014年06期

10 张晶;赵智姝;李伟;;模糊自适应PID控制在舰船摇摆台中的应用研究[J];价值工程;2015年33期

相关会议论文 前10条

1 孔涛;朱张青;陈春林;;过程工业基于模糊自适应PID控制器的鲁棒控制(英文)[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年

2 白瑞祥;陈晓艳;费春国;;模糊自适应PID控制及控件实现[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年

3 张胜利;安连祥;;一种模糊自适应PID控制器的仿真研究[A];'2002系统仿真技术及其应用学术论文集（第四卷）[C];2002年

4 卢京潮;张家明;蔡华;;飞机横侧向通道模糊自适应调参控制律设计[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年

5 郑时;郑文;金霞;;基于模糊自适应神经推理的区域经济瓶颈诊断系统[A];2007'仪表，自动化及先进集成技术大会论文集（二）[C];2007年

6 郭荣祥;沙峰;赵金凤;;模糊自适应PID控制在换热站自动控制中的研究[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年

7 王天颖;李明喜;赵伟;许玉新;;负荷车模糊自适应PID恒车速控制策略[A];走中国特色农业机械化道路——中国农业机械学会2008年学术年会论文集（上册）[C];2008年

8 杨治平;冯素梅;;一种电机调速过程的模糊自适应预测控制[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年

9 胥良;郭松林;孙桂兰;李忠勤;;基于预测模型的模糊自适应PID控制器在有源电力滤波器中的应用[A];第十届中国科协年会论文集（二）[C];2008年

10 杨治平;李明海;;迭代优化目标函数的模糊自适应调速控制算法[A];第二十二届中国控制会议论文集（上）[C];2003年

相关博士学位论文 前10条

1 夏志乐;几类T-S模糊系统稳定性分析与控制器设计[D];西安电子科技大学;2016年

2 刘国君;基于积分型Lyapunov函数的T-S模糊系统控制综合与故障检测方法研究[D];武汉科技大学;2018年

3 吴学礼;两类非线性过程的智能控制方法及其应用研究[D];华中科技大学;2005年

4 缪志农;基于状态空间方法的自适应模糊控制研究[D];西南交通大学;2006年

5 郝万君;模糊建模与控制及其在电厂热工自动控制中的应用[D];哈尔滨工业大学;2006年

6 张松涛;模糊多模型船舶运动控制系统的研究[D];大连海事大学;2006年

7 杨光友;混合粒子群优化及其在嵌入式智能控制中的应用[D];武汉理工大学;2006年

8 方炜;空天飞行器再入飞行的模糊自适应预测控制[D];南京航空航天大学;2008年

9 周兰伟;高速旋转柔性梁振动分析与智能控制研究[D];南京航空航天大学;2016年

10 罗亮;基于单位分解的非线性不确定系统模糊自适应镇定与跟踪控制分析[D];广东工业大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 毕晓东;无人车电动助力转向系统建模与仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2018年

2 丛铭;基于模糊自适应PID的精馏塔提馏段监控系统开发与设计[D];长春理工大学;2019年

3 邓楚燕;模糊自适应多细胞GEP算法及其应用研究[D];南宁师范大学;2019年

4 赵泽宇;基于模糊PID的无人船航行姿态控制系统研究[D];海南大学;2019年

5 唐玉雪;Buck变换器的模糊PI控制研究与设计[D];东北石油大学;2019年

6 杨建武;基于模糊PID控制的高精度温控系统研究[D];浙江工业大学;2018年

7 魏潇桐;非线性约束系统模糊自适应混合控制及稳定性分析[D];辽宁工业大学;2019年

8 邵新峰;随机非线性系统的模糊自适应指定性能控制[D];辽宁工业大学;2019年

9 杨洋;插电式混合动力车整车转矩协调控制方法的研究[D];长春工业大学;2019年

10 汤红杰;磁导引差速AGV设计与模糊PID控制路径校正[D];山东大学;2018年

本文编号：2641005