基于大滯后非線性反應(yīng)釜的溫度控制算法實(shí)現(xiàn).pdf

1、反應(yīng)釜是化工生產(chǎn)過(guò)程中一種重要的反應(yīng)容器，其內(nèi)部機(jī)理復(fù)雜，受反應(yīng)物種類(lèi)、濃度等因素不同伴有不同的吸、放熱過(guò)程，對(duì)溫度過(guò)程的控制影響較大，是典型的大慣性、大滯后、非線性系統(tǒng)，控制起來(lái)非常困難，傳統(tǒng)控制算法很難在反應(yīng)釜的溫度控制上得到滿(mǎn)意的效果，從控制的角度來(lái)看，反應(yīng)釜屬于最難控制的過(guò)程之一。
　　 本文以反應(yīng)釜的溫度作為被控對(duì)象，在分析了反應(yīng)釜工作過(guò)程的能量轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)上，給出了反應(yīng)釜溫度過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)階躍響應(yīng)建模法，對(duì)反應(yīng)

2、釜溫度過(guò)程模型進(jìn)行了參數(shù)辨識(shí)，得出反應(yīng)釜溫度過(guò)程的傳遞函數(shù)。針對(duì)傳統(tǒng)控制方法無(wú)法滿(mǎn)足具有大慣性、大滯后的反應(yīng)釜溫度的高精度控制，提出了專(zhuān)家PID與前饋-Smith控制相結(jié)合的控制算法，并在MATLAB/Simulink下對(duì)算法進(jìn)行了建模、仿真，仿真圖形以及下面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都驗(yàn)證了該算法對(duì)大慣性、大滯后系統(tǒng)控制的有效性。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了以C8051F020單片機(jī)為核心的上、下位機(jī)相結(jié)合的反應(yīng)釜控制系統(tǒng)，通過(guò)RS-485進(jìn)行上、下位機(jī)的串行

3、通信。下位機(jī)控制器是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，它具體地運(yùn)行控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)釜溫度的控制，還包括按鍵、LCD顯示、擴(kuò)展存儲(chǔ)器存儲(chǔ)、溫度數(shù)據(jù)測(cè)量、算法運(yùn)算、調(diào)溫電壓輸出以及和上位機(jī)串行通訊等功能；上位機(jī)采用VB6.0進(jìn)行軟件編程，包括對(duì)下位機(jī)發(fā)送控制命令、接收數(shù)據(jù)并顯示存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能，有了上位機(jī)就可以存儲(chǔ)大量的溫度測(cè)量數(shù)據(jù)，并對(duì)歷史溫度數(shù)據(jù)的變化分析、總結(jié)控制算法的控制效果。上、下位機(jī)的結(jié)合提高了人機(jī)交互的智能性。在該反應(yīng)釜控制系統(tǒng)上，