工业生产配料过程控制策略研究

论文摘要

配料系统是许多工业生产过程的重要组成部分,其配料过程是否按照规定的配比进行是衡量产品质量的关键。工业生产中,常用比值控制策略来实现各种物料的配比控制。近年来,消除传统比值控制结构的缺陷已成为提高配料过程控制品质的重要途径。在已有研究成果的基础上,论文提出将预测函数控制应用到比值控制结构,进行了算法改进和仿真研究,在快速性、平稳性及控制精度等方面改善了控制系统的性能;针对水泥生产的生料配料过程设计了控制系统。主要内容包括:(1)综述了配料过程控制和比值控制策略的研究与应用进展,并分析了水泥生产生料配料过程控制的发展现状。(2)针对流量对象的特点,采用典型的一阶加纯滞后过程(FOPDT)为被控对象,用积分分离PlD控制策略和预测函数控制算法进行仿真对比研究。仿真结果表明,预测函数控制算法具有较好的控制性能。(3)在分析传统的双闭环比值控制结构的基础上,采用H(?)gglund的调合器的概念和预测函数控制,提出了基于调合参数及调合函数的比值控制改进策略,并对改进的比值控制策略进行了仿真研究。仿真结果表明,改进的比值控制策略与现有的比值控制策略相比,在控制品质、抗干扰能力和鲁棒性等方面均有明显地改善。(4)在深入分析水泥生产生料配料过程之后,论述了生料配料过程模型化和控制问题,在总结现有生料配料过程控制系统的基础上,研究了水泥生产生料配料过程的控制结构,并给出了比值控制系统的初步架构。最后是全文的总结和展望。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 配料过程控制与优化
• 1.3 比值控制策略研究进展
• 1.4 配料过程控制的实现技术
• 1.5 本文主要研究内容
• 第二章 基于预测函数控制的单闭环比值控制策略
• 2.1 引言
• 2.2 比值控制系统
• 2.2.1 双闭环比值控制系统
• 2.2.2 比值系数的计算
• 2.2.3 主从物料的选择
• 2.3 基于预测函数控制的比值控制策略
• 2.3.1 积分分离PID控制算法
• 2.3.2 预测函数控制
• 2.4 仿真验证
• 2.4.1 仿真对象及参数
• 2.4.2 仿真过程
• 2.5 结语
• 第三章 基于预测函数控制的双闭环比值控制策略
• 3.1 引言
• 3.2 基于调合参数的比值控制及仿真
• 3.2.1 传统双闭环比值控制
• 3.2.2 基于调合器的比值控制及仿真
• 3.2.3 基于适应调合器的比值控制及仿真
• 3.3 基于误差函数的调合函数比值控制及仿真
• 3.4 以设定值跟踪及抗干扰为目标的比值控制及仿真
• 3.5 结语
• 第四章 水泥生料配料过程模型化与控制
• 4.1 引言
• 4.2 水泥生料配料过程控制
• 4.2.1 配料过程工艺流程简介
• 4.2.2 配料过程控制策略研究现状
• 4.3 水泥生料配料过程模型化和控制
• 4.3.1 配料过程模型化
• 4.3.2 配料过程控制策略
• 4.4 水泥生料配料过程控制系统设计
• 4.5 结语
• 第五章 总结与展望
• 5.1 研究工作总结
• 5.2 研究工作展望
• 参考文献
• 作者简介
• 作者在攻读硕士学位期间录用的论文