S7-200PLC在温度控制系统中的应用

以金刚石小锯片连续烧结炉的温度控制系统为例,介绍了S7-200PLC在温度控制系统中的应用.该系统采用CPU226主机、热电偶模块EM231、模拟量输出模块EM232和晶闸管电压调整器实现了温度的PID控制.通过采用分段式PID控制烧结炉温度,实现了快速升温,系统升温超调量小、稳态温差小（±5℃）,达到了金刚石小锯片的生产工艺要求.     

基于粒子群算法的烧结炉系统辨识及神经网络控制

烧结炉在加热过程中,模型参数易发生变化,而传统的PID控制很难达到理想的控制效果.本文运用粒子群优化算法辨识烧结炉的数学模型,针对烧结炉惯性大、时变、大滞后等特点,采用基于RBF神经网络的监督控制,将PID控制与神将网络控制相结合.当温度或模型参数发生较大变化时,PID控制起主要作用,神经网络起调节作用,补偿PID控制的不足.MATLAB软件仿真结果说明,该方法能够提高烧结炉的控制精度,具有一定的实用性.     

金刚石锯片整形机自动控制系统的设计

根据工艺相关参数和控制要求,设计了一种自动控制系统用于金刚石锯片整形机,采用无感矢量交流变频器与交流变频电动机构成金刚石锯片旋转自动调速系统;应用矢量变频调速技术,开发新的编制软件,组成2个方向的移动和定位系统,使旋转的金刚石锯片既可以横向往返移动,也可以纵向往返移动,还能精确定位.实际应用表明,该自动控制系统满足了生产工艺的要求,提高了产品质量和生产效率,具有良好的适应性.     

基于粒子群模糊PID的PCR温度控制系统

为了提高温度控制系统升降温速率,改善温控系统的性能,提出了使用粒子群算法优化模糊PID控制参数初始值,提高模糊PID算法性能,来实现系统温度调节的方法。建立温控系统机械结构、控制电路、仿真模型,进行仿真验证。对PID控制、模糊PID控制、粒子群优化模糊PID控制、遗传算法优化模糊PID控制分别进行仿真分析,仿真结果表明,粒子群优化模糊PID控制效果最好,此时系统升温速率能达到7.69℃/s,降温速率达到5.57℃/s。搭建PCR扩增仪,采用质粒扩增进行生物实验验证,将反应结果进行电泳,电泳条带的大小与宽度表明,设计的PCR温度控制系统能够满足核酸扩增生物实验所需的温度环境。对系统温度性能进行测试,结果显示,系统实际升温速率达到6.648℃/s,实际降温速率达到5.22℃/s,控温精度为±0.2℃,温控系统具有较好的响应速度。     

金刚石锯片激光焊接机的设计

与传统的焊接工艺比较，采用激光焊接工艺进行金刚石锯片的焊接，便于实现自动控制，生产效率高，基体与锯齿接缝耐热性好，锯片在使用过程中不会出现锯齿脱落现象，是目前最先进的锯片焊接工艺。介绍了这种工艺方法，并设计了实现这种工艺方法的设备－金刚石锯片激光焊接机。     

铝熔炼炉温度控制系统的设计

铝熔炼炉温度控制系统主要采取2种控温方式:炉膛温度定温控制和金属温度级联控制,采用炉膛温度定温控制方式进行升温,级联控制方式进行铝液金属的保温.整个温控系统应用PLC中PID进行精确控制,通过PROFIBUS总线实现与上微机通信,应用上微机进行参数监控和修改.     

沥青碳纤维恒升温速率云智能控制仿真研究

沥青碳纤维升温过程受比热容及散热环境影响,具有非线性,大时滞的特点.为实现对该系统升温速率的恒定控制,保证沥青碳纤维物料特性,提出一种新型二维云智能控制算法.该算法基于云模型控制规则的不确定性推理,用期望值Ex、熵En和超熵He表征定性概念,充分考虑系统的模糊性和随机性,建立了以温度变化率和温度作为主要参数的二维云控制模型.通过升温速度控制规则和温度控制规则得到相应云滴,软与后得到控制输出.仿真结果表明,该控制器能够在20s内将温度变化率控制在士0.005℃/s的范围之内,并能够消除传统PID控制中无法解决的积累误差问题.     

高温熔体黏度测试仪的温度控制

介绍了高温熔体黏度测试仪的组成和测试原理,分析了硅钼棒加热炉的升温特点.针对加热炉特性提出了一种电流 温度的双闭环控制器:内环控制结构有效地克服了硅钼棒随温度升高带来的电阻干扰,恒定了加热电流;外环采用阈值控制和自适应模糊PID控制,通过自调整PID参数瞬态输出值,提高控制器对系统参数变化的适应能力.仿真研究证明:该控制算法在保证控制精度的基础上提高了系统的动态性能.     

模糊PID调节器在注塑机温控系统中的应用仿真

研究模糊PID控制器在注塑机料桶加热器中的应用。通过Matlab对常规PID控制、模糊控制、模糊PID控制料桶加热器的3种方案进行仿真、比较与研究,确定了最优的模糊PID控制方案。此方案在实际系统中得到了验证,达到了快速升温、超调小和稳态无误差的要求。     

啤酒发酵温度的参数自整定模糊PID控制

为提高某啤酒厂发酵过程中温度控制的自动化水平以及降低温度稳态偏移量,采用参数自整定模糊PID控制方法,设计了一套基于可编程逻辑控制器的自动监控系统,实现了发酵温度的精确控制以及发酵过程中难以整定的温度参数的在线修改.仿真结果表明:啤酒发酵温度的参数自整定模糊PID控制使发酵温度稳态偏移量降低到±0.1℃,温度响应速度较传统PID控制方式提高了35%.     

复合钢板生产中粘合剂温度控制研究

分析了减振复合钢板生产中树脂加热过程,建立被控对象在小偏差情况下的数学模型,并研究采用模糊-PID联合控制器实现树脂材料的恒定温度控制方案,在系统存在较大偏差时采用Fuzzy控制加快系统响应速度,当系统偏差较小时采用PID控制以获得较好的控制精确度.最后对该方案仿真结果与纯PID和模糊控制方案进行对比分析,得出模糊PID联合控制器适于减振复合钢板树脂恒温控制.     

基于PID控制和遗传算法的半导体激光器温控系统

为了实现半导体激光器温度的精确控制,设计了将PID控制与遗传算法相结合的高精度温度控制系统.该系统使用热敏电阻与光电二极管进行测量和反馈半导体激光器的温度值,并用热电制冷器作为温控执行器,构成了双闭环控制系统,提出了利用遗传算法在线优化PID参数的方法,根据实时测量偏差、控制器输出和上升时间构建函数作为待优化的性能指标,从而动态调整控制器的参数.结果表明,系统能够实现高精度的温度稳定控制,稳定度达到0.027%,温度偏差为0.002℃,控制效果优于传统的PID控制,具有较好的应用价值.     

单神经元PID在直流电力牵引调速系统中的仿真研究

针对当前直流电力牵引调速系统中存在的问题,采用单神经元PID控制方法对直流双闭环调速系统的内环进行控制.经MATLAB计算工具仿真,结果表明,改进后的控制系统使得直流牵引电力机车调速系统性能得到很大的改善.由于单神经元PID控制系统比经典PID控制系统具有更强的自适应能力和抗干扰能力,单神经元PID控制算法比模糊控制、BP神经网络控制算法的计算量小,容易实现,因而单神经元PID控制方法更适用于直流电力牵引调速系统.     

模糊PID控制器在中药提取温控系统中的应用

针对中药提取过程中温度控制的重要和困难,通过将模糊控制与PID控制结合成模糊PID控制来改进传统的温度控制系统.利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定,使多功能反应罐内的温度迅速而准确地达到预定温度.利用Matlab模糊控制工具箱的Simulink对其进行了仿真,结果表明自整定模糊PID控制器在罐内温度控制中具有控制精度高、超调小和动态性能好的特性,其性能大大优于传统的温度控制系统.     

基于自整定模糊PID算法的浓缩工艺温度控制研究

针对药浓缩工艺的温度变化过程,以蒸发室内温度为被控对象,建立温度控制数学模型.在模糊自整定控制算法基础上,引入了专家系统,提出一种专家自整定模糊PID控制算法,通过对调节阀的控制,实现对温度参数的精确控制.分别对常规PID算法、模糊控制PID算法、以及加入专家系统的智能模糊PID控制算法进行仿真分析和实验比对.实验结果表明,提出的自整定模糊PID控制算法,较常规PID控制算法,具有稳定性高、响应快、超调量小的特点.     

汽车爆胎稳定制动系统设计

考虑轮胎胎压、温度等因素对汽车爆胎事故的影响,通过分析现有制动方法,确定汽车爆胎时采取电子机械制动(EM B)与方向盘锁死的复合制动方案.建立车辆安全行驶距离模型,设计了基于B P神经网络和模糊PID控制器实现行车过程的稳定跟随与安全距离的控制.     

间歇式反应釜的温度预测控制

间歇式反应釜惯性大、滞后大、慢时变，制冷与加热切换时非线性严重，采用传统PID控制很难满足性能要求.为此，基于递推最小二乘方法和广义预测控制原理，在北京亚控公司的组态王软件平台上，设计了一套简单实用的控制系统.在升温阶段采用传统PID控制；在60～70℃时的制冷加热切换阶段，采用广义预测控制，以解决严重非线性带来的振荡.实验结果表明，与传统的PID控制方案相比，该方案增强了系统的鲁棒性和适应性，系统振荡大幅度减少.     

连续热压烧结炉的设计

设计了一台可用于真空、惰性气体或9还原性气氛等工作条件下的卧式多功能连续式热压（或常压）烧结炉，炉膛分成预热、加热、烧结及冷却四个区，采用PID调节方式控温，炉温均匀并可实现生产过程自动化，常用烧结温度1600－2000℃，最高烧结温度2200℃，最高奈力30MPa。计算结果表明，该连续热压烧结炉与周期式热压烧结炉相比，可提高热效率10％以上。     

基于ARM的嵌入式自适应温度控制系统设计

针对传统电阻炉温控系统受时滞长、惯性大和非线性等因素影响而普遍存在超调量大和调节时间长等问题,设计了一种基于ARM的嵌入式自适应温度控制系统.采用基于神经网络的PID自适应控制器对温度进行准确控制,提出了模糊Smith预估补偿控制方法来消除纯滞后系统的超调并提高稳定性,并将该方法与传统PID和模糊PID的控制方法进行了比较.结果表明,该系统能够实现电阻炉温度的快速和准确控制.相对于其他两种方法,该方法在系统超调和调节时间方面有极大提高,增强了系统的鲁棒性,具有较好的工程应用前景.     

模糊参数自整定PID控制器的设计与仿真研究

为实现PID参数的自动整定,在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于晶体生长炉温度控制系统的模糊参数自整定PID控制器,该控制器基于PID参数的优化规律,利用模糊控制规则对PID参数进行在线的自动整定.与常规PID温控系统比较,该控制器的系统超调量明显减小,控制系统的动静态性能均得到改善,升温速度和目标温度控制精度达到了设计指标,系统仿真验证了该设计的有效性与实用价值.