一種快速智能單回路溫度控制器設(shè)計.pdf

1、溫度控制是工業(yè)生產(chǎn)中最常見最基本的控制方法之一。例如在冶金、電子、機械、等行業(yè)中廣泛使用的各種金屬模具，熱反應(yīng)爐等，對工件的處理溫度要求嚴(yán)格控制。而單回路溫度控制器作為最常見的只在單一回路中使用的溫度控制設(shè)備，在工業(yè)現(xiàn)場中大量被使用，在工業(yè)生產(chǎn)起著非常重要的作用。單回路溫度控制器通常使用PID算法作為其控制策略。PID算法由于其控制結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，并具有較強的魯棒性，因此被廣泛地應(yīng)用于溫度控制中。但是正是由于PID控制簡單的結(jié)構(gòu)以及

2、各種復(fù)雜的PID參數(shù)整定方法使單回路溫度控制器在控制品質(zhì)上有著局限性；例如電熱烤爐溫度控制系統(tǒng)這種大時滯、不穩(wěn)定對象的超調(diào)抑制能力弱，控制效果不是很好。
　　論文主要研究并設(shè)計一種針對溫度控制的單回路溫度控制器，能在面對冶金行業(yè)中常見的金屬模，這樣加熱點單一，熱分布不均，系統(tǒng)滯后且需要進(jìn)行分段控制的溫度被控對象時，在不延長調(diào)節(jié)時間的前提下，采用抗積分飽和技術(shù)和積分分離技術(shù)，通過對控制器的控制輸出進(jìn)行動態(tài)規(guī)劃；同時采用繼電器反饋自整

3、定算法，計算最佳的PID參數(shù)，從而抑制了系統(tǒng)超調(diào)，并且提高了系統(tǒng)的抗干擾性。
　　論文設(shè)計了一種新型的針對溫度控制的PID優(yōu)化算法和一種基于繼電器反饋參數(shù)整定原理的PID參數(shù)自整定算法。針對溫度控制的PID算法利用抗積分飽和技術(shù)原理，避免了控制過程中的積分飽和，從而抑制了系統(tǒng)超調(diào)；同時利用積分分離技術(shù)，動態(tài)地規(guī)劃了積分環(huán)節(jié)的切入時間，這也在一定程度上增加了系統(tǒng)超調(diào)抑制能力。論文主要開展以下工作：
　　(1)論文以標(biāo)準(zhǔn)PID算