智能PID控制的仿真研究與工程應(yīng)用.pdf

1、本文主要包括兩部分內(nèi)容，一是基于托卡馬克裝置極向場電源的控制仿真研究了智能PID控制方法，二是氫等離子體裂解煤制乙炔電源控制系統(tǒng)的設(shè)計和實驗調(diào)極向場電源是托卡馬克裝置的重要子系統(tǒng)，它為等離子體的產(chǎn)生和加熱提供能量，為等離子體的約束和維持提供必要的磁場位形，也為等離子體電流、位置、形狀、分布和破裂提供必要的控制手段。極向場線圈由于其運行條件的影響，系統(tǒng)參數(shù)具有時變、非線性、不確定等因素，常規(guī)PID算法難以滿足較高精度的控制要求。本文基于托

2、卡馬克裝置極向場電源的控制研究了智能PID控制方法，建立極向場簡單數(shù)學(xué)模型，對模糊PID控制算法進行了數(shù)值仿真。仿真結(jié)果顯示，此算法靈敏度高，有較好的穩(wěn)定性和魯棒性，用于極向場電源的控制系統(tǒng)中，將可以達到較好的控制效果。氫等離子體裂解煤制乙炔裝置負載是一個V型的離子炬，要求在氮氣條件下加直流高壓3000－5000V擊穿起弧，然后按照設(shè)定電流值維持電弧穩(wěn)態(tài)運行，轉(zhuǎn)換成氫氣電弧后加入煤粉，就會發(fā)生反應(yīng)生成乙炔等烴類化合物。由于裝置在起弧前后

3、電路的負載特性差異很大，所以整流器輸出電壓變化極大，給恒定電流反饋控制帶來很大的困難，常規(guī)的PID控制難以達到預(yù)定控制目標。本文設(shè)計了氫等離子體裂解煤制乙炔裝置電源控制系統(tǒng)，利用專家PID控制可以對不同負載特性采用不同控制參數(shù)的優(yōu)點，對回路電流進行實時反饋控制，控制系統(tǒng)調(diào)試通過后在實驗中運行；使用MATLAB軟件進行數(shù)值仿真和SIMULINK工具箱進行模塊仿真。仿真結(jié)果表明，專家PID控制方法的控制效果良好，達到了預(yù)定的控制目標。裝置運