回转窑煅烧带温度控制器的设计与仿真

针对传统的回转窑煅烧带温度PID控制系统存在温度稳定性差、无法在线调整PID参数等问题,文章提出了一种采用模糊自整定PID参数控制方式设计回转窑煅烧带温度控制器的方案,介绍了该控制器的结构、设计步骤及回转窑煅烧过程系统的建模等,并采用Matlab中的Simulink模糊工具箱对模糊自整定PID温度控制器进行了仿真。仿真结果表明,该控制方法无超调量、调节时间短,能够实现参数的在线自调整。实际应用也证明了该控制方法的优越性。     

水泥机立窑煅烧微机控制

本文针对立窑生产过程存在的问题，提出了水泥机立窑煅烧微机控制方案，并对其硬件构成及软件设计进行了讨论和说明。由于立窑煅烧过程复杂，热工检测困难，难以建立数模，而本文方法可不建立数学模型，通过系统参数整定的办法即可取得满意的控制效果。     

基于神经网络的回转窑建模及其优化控制设计

实现水泥回转窑温度稳定性控制,水泥回转窑熟料煅烧是一个涉及传质、传热和物理化学反应的复杂多变量、多扰动非线性过程。为了稳定回转窑烧成温度以提高孰料烧成质量,降低能耗,传统的控制方法,存在干扰大,稳定时间长等问题。在分析水泥回转窑工艺的基础上,采用Elman神经网络建立回转窑系统的模型,提出BP神经网络的PID控制方法,根据系统的运行状态,调节PID控制器的参数,以达到性能指标,设计了回转窑温度优化控制器,具有超调量小、动态性好、收敛速度快和控制精度高等优点。进行仿真的结果表明,回转窑烧成带温度逐渐趋于稳定,实现了对水泥回转窑的优化控制。     

支持向量机在PID控制器参数整定中的仿真研究

PID控制是应用最为广泛的控制方法,由于系统中存在非线性和时变性,影响建立精确的模型,系统性能.为了解决控制参数整定,改善系统性能,提出一种基于支持向量机的PID控制器参数整定方法.通过将支持向量机和PID控制器相结合建立支持向量机的参数整定模型,在控制过程中将PID控制的参数作为支持向量机的输入,构造参数自适应学习的PID控制器,在控制过程中动态调整PID的三个控制参数,进行仿真的在线整定.仿真结果表明,支持向量机的PID控制方法在处理非线性和时变系统时,提高了实时性能,增强系统稳定性,并获得更好的控制效果,为通用非线性PID控制器设计提供了依据.     

基于阿累尼乌丝方程的锌钡白转窑控制实现

采用了基于阿累尼鸟丝方程的控制方法,成功实现对某厂锌钡白干燥煅烧转窑生产系统的控制。简述了锌钡白干燥煅烧回转窑的控制难点,然后在“等质量等能量”思想的基础上,建立基于阿累尼乌丝方程的控制式子,介绍了参数辨识过程,并进一步阐述等质量等能量控制的实现。实际的控制效果表明,该控制方法取得较满意的效果,对回转窑的控制具有很大的参考价值。     

基于Ziegler-Nichols频率响应方法的自适应PID控制

提出一种基于Ziegler-Nichols频率响应方法的自适应PID控制器,它通过控制回路正常运行中的过程对象输入输出数据在线辨识出过程对象重要的临界频率响应特性,然后基于Zieger-Nichols整定规则或改进的方法在线更新PID控制器参数.PID控制器的自适应过程不需要系统的任何先验知识,也不需要建立任何对象模型,可以保证控制回路始终运行在最佳状态.仿真实验表明了自适应PID控制的有效性和可行性.     

基于迭代继电反馈的多变量PID控制器自整定

PID控制是工业过程中最常用的控制方法,但在实际生产过程中,被控过程往往是多变量、有耦合的,常规PID控制器参数往往整定不良、性能欠佳,对运行工况的适应性较差。为此,将迭代反馈理论和继电整定方法有机结合起来,提出一种适用于存在耦合的多变量系统PID控制器的参数整定方法。运用该方法整定PID参数,不需要被控对象的数学模型,而且具有速度快、效果好等优点。     

航空发动机分数阶PID控制器的参数自整定方法

控制器作为航空发动机的大脑,是保障发动机正常运行的核心部件,随着对发动机控制器精度和时效性的要求越来越高,传统PID控制器的性能亟需进一步提升.本文提出了改进的分数阶PID离线和在线参数整定方法,应用于涡扇发动机推力的控制中.首先,利用Caputo分数阶微积分定义建立分数阶PID模型,实现时域上的数值计算; 其次,基于对数正态分布提出了改进的布谷鸟算法,实现了分数阶PID离线参数整定; 然后,结合RBF网络设计参数线上整定方法,解决了参数在线整定问题; 最后将相关理论应用于发动机推力的控制中,结果表明,相比其他几种优化算法,改进的布谷鸟优化算法对分数阶PID控制参数整定效果最好; 利用RBF神经网络对分数阶PID进行在线整定时控制效果稳定,且分数阶PID的控制效果优于传统的PID控制,能提高对推力的控制能力.     

基于PLC的PID参数自整定

PID控制在过程工业控制中应用广泛,但在实际工业现场运行的PID回路的控制性能差异较大,有许多系统长期置于手动控制。一部分由于系统过程特性使PID调节不能满足控制要求,还有一部分却是由于PID回路参数整定的不合理。针对控制系统现场实施中PID参数整定繁琐、整定质量差异大、经验不易移植的问题,采用了基于PLC的PID参数自整定方法。该方法概念清晰,实施方便,在某锅炉的恒压供水控制中应用效果良好。该方法基于继电器反馈自整定,具有一定的普适性,对工程实施人员要求低,易于推广。     

模糊自适应整定PID控制在纸浆浓度中的应用

在造纸生产过程中,纸浆浓度的稳定调节是达到纸张质量标准的重要环节。为了克服传统PID控制的参数整定过程中耗时长、能耗高以及参数整定困难等问题,对模糊自适应整定的PID控制进行研究。模糊自适应整定PID控制以纸浆浓度以及纸浆浓度误差变化作为输入,利用模糊控制规则对PID参数进行在线自适应整定,以满足不同时刻的纸浆浓度误差和纸浆浓度误差变化对PID参数自整定的要求。利用传统的PID控制以及模糊自适应整定PID控制,分别对生产80 g/m~2以及有无扰动输入的纸浆浓度模型进行仿真。与传统的PID控制相比,模糊自适应整定PID控制不仅缩短了参数的整定时间,而且稳态性能好,调控性能也优于传统的PID控制。模糊自适应整定PID控制实现了纸浆浓度在线自适应参数整定,具有很好的应用价值。     

基于2D-OTSU图像边缘检测的回转窑工况识别方法

回转窑作为水泥窑炉煅烧过程的核心热工设备,其正常运转率与产品产量、质量及能耗紧密相关,由于回转窑内部核心反应区温度高且装置持续旋转,接触式温度传感器无法安装在窑内核心反应区域,而筒扫系统借助红外扫描装置能够实时监测回转窑筒体表面温度并间接反映窑内热工状况.签于此,提出一种新的基于筒扫图像2D-OTSU边缘检测的回转窑异常工况识别方法.该方法首先构建基于灰度梯度和局部灰度标准差信息的融合模型,并利用相对熵概念计算模型权重系数,进而通过1D-OTSU预搜索策略提升识别算法的效率;然后给出一种2D双阈值检测阈值分割策略,以保证边缘的连续性;最后采用工业现场实际的回转窑筒扫图像对所提方法与其他典型检测方法进行比较研究.对比实验结果表明,所提出方法的检测率和单位误报次数均优于其他算法并具备一定鲁棒性,能够有效检测回转窑内的异常工况,达到提高回转窑运转率的目的.     

基于神经网络的水泥回转窑控制系统研究

水泥回转窑的工作过程是水泥生产中的核心部分,它的生产过程是一个具有大惯性,纯滞后,非线性和强耦合的过程,建立精确的复杂模型非常困难,针对水泥回转窑工作过程中起关键作用的物料温度、窑转矩、含量,用ART-2和BP两种神经网络进行数据融合、分类,得到能较准确反映现场的工况信息,达到对回转窑电机的控制。     

基于混沌混合优化的回转干燥窑出料含水量软测量

回转干燥窑由于出料含水量难以在线测量,其过程控制一直是一大难题.本文在分析回转干燥窑干燥过程的基础上,提出了基于分布式RBF网络的出料含水量软测量模型及其优化学习算法,首先根据先验知识和聚类将输入空间划分成多个子空间,对于每个子空间的RBF网络,由FCM算法和分区校验熵确定隐含节点数,中心向量的学习采用混沌优化与FCM相结合的混合算法.设计了获取样本数据的实验,得到了出料含水量软测量模型,此模型已成功应用于干燥窑的推断控制中.     

氧化铝回转窑火焰图像分割和特征提取技术

窑内参数难以准确在线检测是氧化铝回转窑自动控制的瓶颈之一；通过CCD工业摄像头采集窑内火焰图像，采用增强FCM算法对图像进行分割，针对不同情况采用有效的滤波方式，并实时准确提取了火焰温度、熟料温度、料高和黑靶子面积等多个参数，为回转窑自动控制奠定了基础。     

基于图像反馈的回转窑烧结温度智能预测控制

利用火焰图像作为回转窑烧结温度的反馈信号参与闭环预测控制,融合现场热工信号,设计了烧结温度的RBF网络预测模型,并利用遗传算法进行滚动优化,现场运行结果表明该方法可在正常工况下对烧结温度进行稳定控制.     

A digital quality control system for an industrial dry process rotary cement kiln

A multivariate autoregressive moving average (ARMA) model for an industrial dry process rotary cement kiln is identified, from real process data, using the maximum likelihood method. The model obtained is then used in computing a controller for quality control of clinker production. It is shown that it is relevant to compute a minimum variance controller subject to restrictions both in the controller structure and the variances of the control signals. The resulting controller is finally implemented on the cement kiln process, together with a target adaptive controller for automatic adjustment of the clinker quality setpoint, in order to save energy.     

PCS7在水泥行业的应用

黔江弘龙水泥有限公司新型干法水泥生产项目,采用了SIEMENS PCS7控制系统。本文简要介绍了新型千法旋窑水泥生产线的原理及工艺,该项目的系统结构及组态,以及PCS7技术在水泥行业的应用。