立式粉体研磨设备自适应控制系统的研究

发布时间：2020-11-01 02:49

　　 本文以鞍山丰嘉化工有限公司立磨系统改造项目为背景,对粉体研磨过程控制系统功能、粉体研磨过程温度控制、液压机压力控制、粉体研磨精度控制、设备稳定性研磨机组负荷分配等内容进行了研究~([1])。开发了鞍山丰嘉过程控制系统以及系统应用软件,现场取得了良好的应用效果。本文的主要研究内容及研究成果如下:首先,结合现场的条件建立了鞍山丰嘉化工有限公司研磨生产控制系统的框架,介绍了过程控制数学模型的建立过程,包括建立了系统研磨过程温度模型和液压机压力模型。因为现场温度模型具有非线性、强耦合性、不确定性和大时滞等特性,系统的建立了主体温度精确控制研磨过程的模型,粉体研磨是属于热加工控制系统~([2]),温度变化对产品的影响尤为明显。系统液压模型从液压机压力稳定性着手,来提高系统研磨控制精度。建立了系统液压机压力模型;在此基础上得到了液压力矩补偿的回归模型,也提高了主机液压力的预测精度。其次,现场的硬件采用现阶段应用的比较广泛的PLC与上位机的组合方式,上位机采用目前市场上应用较为稳定的研华科技的上位机,与一台可编程控制器PLC进行通信,采用以太网的通讯方式,现场的信号采集与通信均由PLC来完成。上位机负责将现场的信号显现出来以及将具体的信息处理结果反向传输回现场。再次,还建立了研磨过程温度计算模型和温度预测过程,给出了研磨机组温度的预测方法。这种温度模型自学习方法在保证研磨温度预测精度的同时,还可使用自抗扰技术来建立研磨控制系统,能够有限的预估和补偿被控对象的内外扰动,具有良好的抗干扰能力和系统可控性。针对目前现场应用的大多数带自适应方法,提出了一种既能消除液压力偏差,并结合粉体研磨设备控制对象,进行了由模型控制器构成的自适应控制系统结构设计。与传统PID控制算法相结合,将模型自适应控制算法良好的抗干扰性等优点进行完美的结合。最后,对本论文工作做了总结,并展望未来论文工作的方向和目标。
【学位单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ051.91
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
    1.1 课题来源、研究的背景及意义
    1.2 粉体研磨设备国内外发展状况
    1.3 粉体研磨控制系统控制理论和技术要求
    1.4 本论文的主要研究内容及其结构安排
        1.4.1 文章的结构及其安排
        1.4.2 课题设计要求
    1.5 本章小结
2.研磨过程控制系统数学模型
    2.1 研磨系统温度的数学模型
        2.1.1 研磨控制系统的主机温度模型
        2.1.2 粉体研磨温度系统结构简介
        2.1.3 建立系统模型传递函数
    2.2 液压系统的压力控制模型
        2.2.1 研磨系统液压模型的建立
    2.3 本章小结
3.系统硬件总体设计
    3.1 系统的总体方案设计
    3.2 PLC硬件设计
        3.2.1 PLC输入输出控制模块
        3.2.2 PLC与变频器的数据通信采用协议
        3.2.3 PLC与变频器的通信控制过程
    3.3 变频器的选用
    3.4 系统其他的组成部件
        3.4.1 料位测量传感器
    3.5 数据采集部分设计
        3.5.1 模拟量输入模块
    3.6 本章小结
4.控制系统软件
    4.1 软件系统构成
        4.1.1 人机交互界面
    4.2 监控系统界面设计
        4.2.1 用户管理界面设计
        4.2.2 工程变量定义
        4.2.3 报警与事件系统
    4.3 组态通讯设计
    4.4 主要功能及特点
    4.5 实现方案
        4.5.1 系统监控与维护
        4.5.2 液位数据监测
    4.6 本章小结
5.自适应过程控制
    5.1 自适应控制系统的数学模型应用
        5.1.1 温度模型控制技术
        5.1.2 自适应PID控制器的基本思想
    5.2 精研磨过程控制系统功能
        5.2.1 模型设定计算
    5.3 模型自学习计算
        5.3.1 研磨系统温度数值预测
        5.3.2 系统压力模型自学习实测数据的采集
        5.3.3 液压系统压力数值预测
    5.4 本章小节
6.结论
参考文献
致谢
作者简介

【参考文献】

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1 鲁文其;胡育文;梁骄雁;黄文新;;永磁同步电机伺服系统抗扰动自适应控制[J];中国电机工程学报;2011年03期

2 辛小南;贺莉;王宏洲;;永磁同步电动机交流伺服系统控制策略综述[J];微特电机;2010年02期

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1 胡蓉;基于滑模观测器的永磁同步电机矢量控制研究[D];西南交通大学;2014年

2 穆明;基于运动控制器的印刷机张力控制系统的研究[D];北京印刷学院;2014年

本文编号：2864917