随着我们国家综合国力的不断地壮大,国家基础设施建设和房地产业持续发展,从而带动了建材行业的发展。砖块作为建材的重要成分主要是农民家庭或个体经营,规模小,投资少,基本是用原始工艺进行烧结,靠人工经验,凭肉眼观察来生产,造成烧结质量不稳定,经济效益不高,环境污染大等缺点,而且国内对砖窑温度监控系统的研究很少,为解决这些问题,无论从考虑社会价值还是经济价值的角度,都有必要采用现代的检测与控制手段,对砖块生产进行监控。<br> 作为砖瓦工业中一种非常重要的烧成设备,隧道窑在卫生陶瓷、建筑材料等砖瓦产品的生产过程中已经得到了越... 随着我们国家综合国力的不断地壮大,国家基础设施建设和房地产业持续发展,从而带动了建材行业的发展。砖块作为建材的重要成分主要是农民家庭或个体经营,规模小,投资少,基本是用原始工艺进行烧结,靠人工经验,凭肉眼观察来生产,造成烧结质量不稳定,经济效益不高,环境污染大等缺点,而且国内对砖窑温度监控系统的研究很少,为解决这些问题,无论从考虑社会价值还是经济价值的角度,都有必要采用现代的检测与控制手段,对砖块生产进行监控。
作为砖瓦工业中一种非常重要的烧成设备,隧道窑在卫生陶瓷、建筑材料等砖瓦产品的生产过程中已经得到了越来越广泛的应用。随着我国工业制品需求的增加、工业化进程的加快以及对环境保护要求的提高,迫切要求提高窑炉控制效率,降低能源消耗,改变传统工业窑炉结构简单、生产效率低的现状,改善大气环境。因此,研究隧道窑炉先进的控制系统显得尤为重要。隧道窑的测控系统也从早期的仪表控制发展到现代控制技术的应用,如计算机系统的应用,DCS系统的普及以及模糊控制技术的应用等。然而,总体上我国隧道窑生产过程自动化程度相对较低,既严重限制了砖瓦产品质量水平的提高,又造成了较大的能源消耗。因此,通过计算机系统的应用,提高我国隧道窑生产过程的自动化水平,降低能源消耗,具有重要的理论及现实意义。
隧道砖窑温度系统惯性大、滞后现象严重,难以建立精确的数学模型,给控制过程带来很大难题。本文以隧道砖窑为研究对象,研究一种最佳的控制方案,以达到系统稳定、调节时间短且超调量小的性能指标。并借助matlab中的Simulink和Fuzzy工具箱,对隧道砖窑系统模型分别进行了模糊PID控制系统的仿真分析。
本文完成了隧道窑控制系统的设计,并将模糊控制的智能性与PID控制的通用性、可靠性相互结合,设计了一种模糊PID控制器,采用模糊推理的方法实现PID参数kp、ki、kd的整定。算法经仿真研究,模糊PID控制效果达到了隧道砖窑温度控制系统的性能指标,是一种较为理想的智能性控制方案,并应用于隧道窑控制。
目录概览
隧道砖窑温度控制系统与控制算法设计 目次
封面
文摘
英文文摘
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第一章 绪论
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1.1 论文选题的背景及意义
1.1.1 选题的背景
1.1.2 论文选题的意义
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1.2 隧道砖窑及其自动控制的发展概况
1.2.1 隧道窑炉概述
1.2.2 隧道砖窑控制自动发展概况
1.3 本文主要工作
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第二章 隧道砖窑温度控制系统分析与设计
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2.1 隧道砖窑结构及工艺分析
2.1.1 隧道砖窑主要结构
2.1.2 隧道砖窑工作系统及工艺流程
2.2 隧道砖窑温度控制系统总体设计
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2.3 隧道砖窑温度控制系统硬件设计
2.3.1 系统关键部件的选型及设置
2.3.2 气氛控制系统的设计
2.3.3 温度控制系统的设计
2.3.4 安全监控系统的设计
2.4 本章小结
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第三章 模糊PID控制系统的设计
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3.1 智能控制理论基础
3.1.1 智能控制理论的发展
3.1.2 PID控制理论概述
3.1.3 模糊控制理论概述
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3.2 模糊PID控制器的设计
3.2.1 模糊PID控制器的结构设计
3.2.2 输入变量与输出变量的模糊化
3.2.3 模糊PID控制规则的设计
3.2.4 模糊量的清晰化
3.3 本章小结
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第四章 基于MATLAB的仿真与分析
4.1 系统辨识的概述
4.2 隧道砖窑系统模型的建立
4.3 模糊PID控制系统的仿真
4.4 本章小节
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第五章 工作总结与展望
5.1 工作总结
5.2 前景展望
参考文献
致谢