模糊PID控制在工業(yè)色譜儀溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、工業(yè)色譜儀為在線分析儀器,廣泛應(yīng)用于化工、石油、鋼鐵等行業(yè)的過(guò)程領(lǐng)域,其智能化、網(wǎng)絡(luò)化對(duì)實(shí)現(xiàn)相關(guān)過(guò)程的質(zhì)量目標(biāo)控制,提高生產(chǎn)效率具有重大意義.目前,大多數(shù)中型企業(yè)使用的工業(yè)色譜儀仍為進(jìn)口產(chǎn)品.南京分析儀器廠和我校正在研制的CX8800工業(yè)色譜儀具有雙爐多流路防爆智能化處理、自診斷、自動(dòng)化水平等性能.該項(xiàng)目為南京市科技局2002年度科技攻關(guān)項(xiàng)目,該儀器的智能測(cè)控系統(tǒng)研究為江蘇省85攻關(guān)項(xiàng)目,本項(xiàng)目研究實(shí)現(xiàn)促進(jìn)了高性能工業(yè)色譜儀的國(guó)產(chǎn)化和智

2、能化的發(fā)展.該課題研究中針對(duì)雙爐及熔化爐的三個(gè)控制對(duì)象的高精度測(cè)控要求,實(shí)現(xiàn)智能化數(shù)字控制,控制范圍為60℃~200℃,在線色譜分析要求有長(zhǎng)期控制精度±0.03℃.由于防爆性能的要求,CX8800的電氣箱體和分析箱體全部采用壓縮空氣充壓的正壓結(jié)構(gòu),受季節(jié)及日溫差變化的影響,壓縮空氣的溫度變化及其壓力的改變均對(duì)雙爐及熔化爐的對(duì)象傳遞產(chǎn)生重大影響,實(shí)驗(yàn)證明,該特性具有很強(qiáng)的非線性和時(shí)變性.本課題研究主要包括用于嵌入式PC/104測(cè)控系統(tǒng)中的

3、測(cè)控溫回路的硬件設(shè)計(jì)和智能PID控制設(shè)計(jì).為適應(yīng)高精度要求設(shè)計(jì)采用了pt1000高性能測(cè)溫元件,IC集成電路控制,控溫元件選擇過(guò)零固態(tài)繼電器,以避免電源高次諧波對(duì)分析檢測(cè)回路的影響.根據(jù)電源和接地系統(tǒng)干擾、靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)、I/0通道干擾的不同情況,分別采用了不同的抗干擾措施,盡量減小外界系統(tǒng)的干擾.并進(jìn)一步在軟件設(shè)計(jì)中,對(duì)采樣信號(hào)采用小波非線性閾值濾波以提高采樣信號(hào)的信噪比,為高精度的溫度控制提供了必備條件.在智能PID控制設(shè)計(jì)中,