外文翻译-smith-fuzzy自调整pid控制算法的再生镁还原炉内温度的研究

本科毕业设计论文外文翻译专业电气工程及其自动化班级电气081503班日期2012年6月11日SMITHFUZZY自调整PID控制算法的再生镁还原炉内温度的研究HUIWU,JUNQIYU西安架构和技术学校科技信息学院中国西安710055EMAILWUHUI0811GMAILCOMEMAILJUNQIYU126COM摘要针对大型时变时滞和再生镁还原炉内的特点，研究出了SMITHFUZZY自调整PIDSFPID控制算法。该算法以史密斯预测控制的优势，克服了大时滞和模糊，用自整定PID控制算法来实现完美的控制效应对时变、噪声干扰特性参数。该方法取得了较好的控制性能的温度,因此算法应该广泛应用于镁生产过程。关键词再生镁还原炉、温度、模糊、史密斯、PID1介绍这是再生镁还原炉主要设备镁生产过程。在还原炉温度的变化内直接影响燃料燃烧速度、产品质量。因此,对温度的精确控制的炉会提高镁产量,降低能耗和保护环境。目前,参数PID监管的手段,不能取得满意的控制效果。还原炉的温度控制是一个复杂的工业过程。其温度有一些特征,如时变、干扰、时滞,很难作出精确的数学模型。因此,常规PID控制难以达到满意的控制效果，基于精确的数学模型传统的史密斯预测控制时滞也难以应用。为了获得较好的控制效果,控制算法相结合,提出了传统史密斯预测控制和模糊自整定PID控制。该方法利用史密斯预测控制来补偿的模糊自整定PID控制滞后，不需要参数的准确性并具有良好的在线调节,使SMITHFUZZY自校正PIDSFPID控制算法。此外,该控制方法取得了良好的效果,在生产过程的温度控制。2工业过程大部分的生产技术镁还原，是使用硅减速箱与高温空气燃烧技术来减少由煅烧白云石中镁。工业过程是图1所示。有八个燃烧器位于双方的还原炉。在一旁的熔炉,空气和燃气分别倒入炉通过空气选择器阀和天然气选择器阀。燃烧的混合气体加热后,火焰直接通过燃烧器加热还原罐。两个再生器开关回收热量燃烧后产生的烟雾。具体的过程是混合气体在左边，右侧被焚烧,左右热释放热量和加热空气经过蓄热室左边右图。同时,再生器右侧左侧吸收气体通过蓄热量去右边左侧送风机泵出空气中的烟管道和天然气管道。烟从烟囱里排出。空气流动气体流动由他们的吸烟流由相应的调节阀门控制。控制器调节阀门开启度的大小。通过这种方式,我们可以确保炉温的准确性,以实现更好的燃烧速度。图1再生镁还原炉内的工业流程1。灶台2。气体选择器值3。空气选择器值为4。气体烟管5。离开了蓄热室6。对回热器7。天然气管道8。空气烟管9。空气管10。空气流量调节阀门11。鼓风机12。空气调节阀门13吸烟。空气烟送风机14。气体烟调节阀门15。气体烟送风机16。烟囱17。空气调节阀门18微流。空气调节阀门ROUGHFLOW19。快速削减阀20。燃烧器3控制原理31控制算法针对再生镁还原炉内的模型有很多特性,比如不确定的模式参数、时变和大时滞系统的特征和强大的干扰。制定了SMITHFUZZY自调整PIDSFPID控制算法。该方法利用史密斯的预测控制来补偿时滞、模糊控制克服对模型参数的时变特性,不确定性。PID控制器是调优在线模糊逻辑可在同一时间可调。控制框图如图2所示。图2SMITHFUZZY框图的自调整PIDSFPID控制原理。在图2的，RT是给定输入，YT是系统的输出，ET是错误的,KPKIKD比例获得,积分增益和微分增益分别。GS传递函数的控制对象,它不包括时滞。ES是传递函数的控制对象包括时滞。这个过程的SMITHFUZZY自调优PIDSFPID控制系统之间的不同组合确定先KPKIKD。然后不断检测E和EC在OPERATION,控制器补偿三参数的PID控制器在线通过模糊推理以满足不同的E和EC的不同要求控制器参数。最后,史密斯补偿器补偿时滞使整个控制系统具有良好的效果。传递函数的后闭环系统的补偿是公式1显示,该方法消除了时滞系统的影响32SMITHFUZZY自调优PIDSFPID控制器的设计根据系统的特点对再生镁还原炉、二维模糊控制器中使用。我们使E和EC变量作为输入。输出语言变量是三个PID参数PKPKIKD。有七个变量用于本文对于每个引用变量NL,NM,NS,ZO,PS,PM,PL。域的模糊控制范围为66。模糊推理采用适应MAMDANI方法。隶属函数的输入和输出语言变量的选择TRIMF类型,它显示在图。图3隶属函数的输入和输出根据专家经验,生产性规则不同的E和EC，PID控制器是遵循规律为1当E的绝对值为大时，为了加快系统响应，我们应该是KP变大，使KP变小，使KI02当E得绝对值为中等大时，为了使系统具有超调小没我们应该使KP变小，KD,KI接近，特别是KD的值有一个特别接近系统的相应。一般的经验是,当EC得绝对值最大时，我们应该使KD变小，或者当EC最小时，我们应该使KD变大3当E得绝