反应釜炉温智能PID控制系统设计
发布时间：2021-01-29 09:36
反应釜是制药、食品、轻工、树脂及化工类生产过程中的重要设备,釜内化学反应机理较为复杂,其系统本身具有较大的时变性、非线性和时滞性,又由于化学反应中过程参数的测量方法非常复杂,控制反应温度成为一种行之有效的控制产品质量的方法。常规的PID控制是一种基于过程参数的控制方法,具有控制原理简单、稳定性好、可靠性高、参数易调整等优点。但其设计依赖于被控对象的精确数学模型,而反应釜因为反应机理复杂,各个参数在系统反应过程中不断变化,难以建立精确的数学模型,参数调整往往比较困难,难以解决系统的相对稳定性和快速性的矛盾问题,因而采用常规的PID控制器无法实现对反应釜温度的精确控制,而此时,研究反应釜炉温的智能PID控制具有非常重要的意义。本课题以反应釜内的温度控制为研究对象,对常规PID控制、模糊自适应PID控制、改进模糊RBF神经网络PID控制以及动态矩阵预测PID控制进行了具体研究。首先,针对某一化学反应工艺,以反应釜炉温控制为目标,运用SMPT-1000仿真实验平台和PCS7软件进行PID参数整定,经过实验得出仿真曲线,总结并归纳了在温度控制系统中常规PID参数的整定规律和方法。为了解决常规PI...
【文章来源】：西安工程大学陕西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１工艺过程ＰＩＤ控制图??（１）物料Ａ和Ｂ以３：丨的比例进入混合罐ＶＩ０１；??（２）混合罐Ｖ１０１达到一定液位后，混合物ＡＢ进入预热器Ｅ１０１预热后进入反应??Ｒ１０１，一；??
２基于ＰＣＳ７的反应釜炉温常规ＰＩＤ控制器的设计与分析??２．１工艺过程分析??如图２－１所示的工艺过程Ｐ１Ｄ控制图，工艺过程如下：??—?ｕｉ，?反应爺液位拉制丨＂丨路??Ｉ?Ａ?Ｉ???１???、??＞１１０３??令?Ｋ：??＾?ｎ〇４￣ｋ?＇?１１０４??ｍｉ?—＾?丄?Ｐｖｎｏ．?，???＾??Ｔ?｜??Ｐ１０Ｉ?ｉｌｉｉ???＞?Ｋｌ??Ｉ??ｈｗ＾￣?品??丄??ｚ；?个??ｎＬ?＇?＞?ｎｌｃ?■?“Ｕ－?Ｊ?Ｗｌ?ｒ?—■Ｌ．??ｔ?＾?Ｌ，〇３?ｙ——＼?｜?丨：議?＾－剛??＿丨｛??＾?ＦＶ，，〇：?ＵＫ，１?＜■，＋?ｌｉｎ：?＜■?ｌｌ＇？２?＿，ＨＵ??Ｔ?■?＇?Ｖ?ＩＩ?Ｎ，?１１＇丨??丄?１２０１?＾?ＩＬ＇ＯＩ?＇??ＰＩ?＾?ＩＫ?丨?Ｖ??ｌｌＯ．ｆ?１?ＩＩ?〇：ｆ?１?＾?［?＊??１??＜?丁?＜—〖Ｉ???？——＊??；??＾?＾?１?￣ｋ?ｉ?．—．???〇—ｉ??ＰＶＮ０１?
（３）网络组态??过程控制级和现场控制级通过工业以太网ＰｒｏｆｌＮｅｔ进行通信，即工程师站或操作??员站通过ＰｒｏｆｉＮｅｔ与自动化站相连接，而自动化站与分布式丨／０通过Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＤＰ现??场总线进行通信。??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PCS7的反应釜炉温控制系统PID参数整定仿真与分析[J]. 高晴,张莉,高田田,薛旭璐. 计算机与数字工程. 2017(08)
[2]基于模型参考模糊自适应PID的高压釜温度控制[J]. 王玉华,郑骁健. 自动化仪表. 2017(05)
[3]基于模糊自适应PID的回转炉温度控制系统[J]. 郭利进,井海明,宋英利,何西硕. 化工自动化及仪表. 2016(11)
[4]基于RBF神经网络的自适应PID控制算法研究[J]. 顾玮. 工业控制计算机. 2016(08)
[5]锦纶聚合釜温度模糊自适应PID控制系统研究与仿真[J]. 刘金成,蒋鼎国,王业琴. 化工自动化及仪表. 2016(04)
[6]基于模糊RBF神经网络的智能PID控制[J]. 胥良,郭林,梁亚,杨金龙,张卫芳. 工业仪表与自动化装置. 2015(06)
[7]基于DMC-PID串级控制的恒压供水系统[J]. 杜旭红,张文宇,郑建国,李建伟. 自动化与仪器仪表. 2015(11)
[8]基于RBF神经网络PID控制的掘进机恒功率调速系统[J]. 王慧,魏振,王迪. 测控技术. 2015(11)
[9]基于模糊径向基函数神经网络的PID控制算法仿真研究[J]. 李岩,苏学军. 自动化与仪器仪表. 2014(09)
[10]多变量动态矩阵控制算法研究[J]. 郭伟,夏友亮,周丽,王汉杰. 计算机仿真. 2014(08)
硕士论文
[1]基于RBF神经网络的PID自校正控制研究及应用[D]. 朱逢锐.安徽理工大学 2017
[2]基于模糊-PID算法的实验室反应釜控制系统的设计与实现[D]. 谢君.中国科学院大学(工程管理与信息技术学院) 2016
[3]间歇反应釜温度控制算法的研究及实现[D]. 胡亚南.陕西科技大学 2016
[4]改进型预测控制及预测控制优化的PID控制研究[D]. 陈琛.南京信息工程大学 2016
[5]制药反应釜智能温度控制系统设计[D]. 王子敬.济南大学 2016
[6]基于模型的夹套式反应釜温度控制系统设计[D]. 荣世立.大连理工大学 2016
[7]炭化系统中的模糊自适应PID设计及Smith预估器的改进[D]. 曹学海.东北林业大学 2016
[8]间歇反应釜降温过程温度控制研究[D]. 刘欢.辽宁工业大学 2016
[9]智能自适应PID/PD控制器设计及仿真研究[D]. 晏亭太.哈尔滨工业大学 2014
[10]基于PID温度智能控制系统的设计与实现[D]. 李丙旺.南京理工大学 2013
本文编号：3006669
【文章来源】：西安工程大学陕西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１工艺过程ＰＩＤ控制图??（１）物料Ａ和Ｂ以３：丨的比例进入混合罐ＶＩ０１；??（２）混合罐Ｖ１０１达到一定液位后，混合物ＡＢ进入预热器Ｅ１０１预热后进入反应??Ｒ１０１，一；??
２基于ＰＣＳ７的反应釜炉温常规ＰＩＤ控制器的设计与分析??２．１工艺过程分析??如图２－１所示的工艺过程Ｐ１Ｄ控制图，工艺过程如下：??—?ｕｉ，?反应爺液位拉制丨＂丨路??Ｉ?Ａ?Ｉ???１???、??＞１１０３??令?Ｋ：??＾?ｎ〇４￣ｋ?＇?１１０４??ｍｉ?—＾?丄?Ｐｖｎｏ．?，???＾??Ｔ?｜??Ｐ１０Ｉ?ｉｌｉｉ???＞?Ｋｌ??Ｉ??ｈｗ＾￣?品??丄??ｚ；?个??ｎＬ?＇?＞?ｎｌｃ?■?“Ｕ－?Ｊ?Ｗｌ?ｒ?—■Ｌ．??ｔ?＾?Ｌ，〇３?ｙ——＼?｜?丨：議?＾－剛??＿丨｛??＾?ＦＶ，，〇：?ＵＫ，１?＜■，＋?ｌｉｎ：?＜■?ｌｌ＇？２?＿，ＨＵ??Ｔ?■?＇?Ｖ?ＩＩ?Ｎ，?１１＇丨??丄?１２０１?＾?ＩＬ＇ＯＩ?＇??ＰＩ?＾?ＩＫ?丨?Ｖ??ｌｌＯ．ｆ?１?ＩＩ?〇：ｆ?１?＾?［?＊??１??＜?丁?＜—〖Ｉ???？——＊??；??＾?＾?１?￣ｋ?ｉ?．—．???〇—ｉ??ＰＶＮ０１?
（３）网络组态??过程控制级和现场控制级通过工业以太网ＰｒｏｆｌＮｅｔ进行通信，即工程师站或操作??员站通过ＰｒｏｆｉＮｅｔ与自动化站相连接，而自动化站与分布式丨／０通过Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＤＰ现??场总线进行通信。??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PCS7的反应釜炉温控制系统PID参数整定仿真与分析[J]. 高晴,张莉,高田田,薛旭璐. 计算机与数字工程. 2017(08)
[2]基于模型参考模糊自适应PID的高压釜温度控制[J]. 王玉华,郑骁健. 自动化仪表. 2017(05)
[3]基于模糊自适应PID的回转炉温度控制系统[J]. 郭利进,井海明,宋英利,何西硕. 化工自动化及仪表. 2016(11)
[4]基于RBF神经网络的自适应PID控制算法研究[J]. 顾玮. 工业控制计算机. 2016(08)
[5]锦纶聚合釜温度模糊自适应PID控制系统研究与仿真[J]. 刘金成,蒋鼎国,王业琴. 化工自动化及仪表. 2016(04)
[6]基于模糊RBF神经网络的智能PID控制[J]. 胥良,郭林,梁亚,杨金龙,张卫芳. 工业仪表与自动化装置. 2015(06)
[7]基于DMC-PID串级控制的恒压供水系统[J]. 杜旭红,张文宇,郑建国,李建伟. 自动化与仪器仪表. 2015(11)
[8]基于RBF神经网络PID控制的掘进机恒功率调速系统[J]. 王慧,魏振,王迪. 测控技术. 2015(11)
[9]基于模糊径向基函数神经网络的PID控制算法仿真研究[J]. 李岩,苏学军. 自动化与仪器仪表. 2014(09)
[10]多变量动态矩阵控制算法研究[J]. 郭伟,夏友亮,周丽,王汉杰. 计算机仿真. 2014(08)
硕士论文
[1]基于RBF神经网络的PID自校正控制研究及应用[D]. 朱逢锐.安徽理工大学 2017
[2]基于模糊-PID算法的实验室反应釜控制系统的设计与实现[D]. 谢君.中国科学院大学(工程管理与信息技术学院) 2016
[3]间歇反应釜温度控制算法的研究及实现[D]. 胡亚南.陕西科技大学 2016
[4]改进型预测控制及预测控制优化的PID控制研究[D]. 陈琛.南京信息工程大学 2016
[5]制药反应釜智能温度控制系统设计[D]. 王子敬.济南大学 2016
[6]基于模型的夹套式反应釜温度控制系统设计[D]. 荣世立.大连理工大学 2016
[7]炭化系统中的模糊自适应PID设计及Smith预估器的改进[D]. 曹学海.东北林业大学 2016
[8]间歇反应釜降温过程温度控制研究[D]. 刘欢.辽宁工业大学 2016
[9]智能自适应PID/PD控制器设计及仿真研究[D]. 晏亭太.哈尔滨工业大学 2014
[10]基于PID温度智能控制系统的设计与实现[D]. 李丙旺.南京理工大学 2013
本文编号：3006669
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3006669.html
