基于Fuzzy-PID的水泥窑分解炉温控系统设计及仿真.pdfVIP

仪器仪表用户 日经验窒逾日 doi：10．3969／j．issn．1671—1041．2010．05．024 基于 Fuzzy—PID的水泥窑分解炉温控系统设计及仿真 姜克盛，王群京 (安徽大学 电子科学与技术学院，合肥 230039) 摘要：对非线性大滞后等特殊的系统，存在常规 PIn控制器控制效果 人稳态过程后，则 由程序切换到PID控制 ，消除静差，提高控制 不甚理想的问题 。为此针对淮南某厂水泥窑分解炉温度控制系统，提出 精度。这种复合控制策略动态响应快，超调量小，温度控制 了一种Fuzzy-PID复合控制策略。阐述 了复合控制器和温控系统的设 稳定。 计 。并且给出了软件流程和matlab仿真模型。计算机仿真试验结果表 明该控制系统响应速度快 。稳定可靠 。控制精度高，能满足生产工艺要 1 温控系统设计 求 。控制效果优于传统的PID控制。 设计采用两级 DCS(霍尼韦尔Plantscape)控制系统，包括 关键词：模糊 PID；分解炉；温度控制；水泥 回转窑 过程控制级和过程管理级。前者包括原料、煤磨、预热器、窑 中图分类号：TP391 文献标志码 ：B 尾、窑头、五个工作站 ，负责完成数据的采集和处理，并接受上 Designand simulationoftemperaturecontrol 位机指令向模件输出信号去完成各种控制功能。后者由4台 工控计算机组成，实现集中操作和统一管理 ，生成用户画面，完 system basedonFuzzy．PID for ． 成生产工艺过程的监视 、操作和控制…。系统通信是通过 decomposingfurnace Contro／Net网络实现控制器 的PLC与上位机工作站之间的连 JIANGKe-sheng，WANGQun-jing 接和信息交换。分解炉出口气体温度的控制是通过调节喂煤 (SchoolofElectronicScienceandTechnology， 系统中流量控制阀的开度来实现的，温控系统结构框图如图1 AnhuiUniversity，230039，China) 所示 。[ Abstract：Consideringitisnotso satisfactoryfortraditionalPlD con— troJmethodtocontroJsomespecialsystemswithnon-linearandJarge delayproperties，thispaperpresentedanew controlstrategyusing Fuzzy—PIDtodesignthetemperaturecontrolsystem applied inthe 图1 温控系统结构图 cementkilncalcinerin a factory IOcaed in Huainan city．W hat’s 上位机对整个系统参数进行监控和设定，对各种故障现 more，thispaperexpoundedtheFuzzy—PIDcontrolleranditstemper- 象进行实时报警。下位机 (西门子 s7—300PLC)完成数据 的 aturecontroIsystem andfinall