實(shí)驗(yàn)鍋爐爐溫自校正pid控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：實(shí)驗(yàn)鍋爐爐溫自校正PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鍋爐爐溫自校正PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要本文以遞推最小二乘法為自適應(yīng)規(guī)律,研究實(shí)驗(yàn)鍋爐溫度控制,用MATLAB語言編程并進(jìn)行系統(tǒng)仿真,在仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析研究.結(jié)果表明當(dāng)采用自校正PID算法時(shí),系統(tǒng)有自適應(yīng)能力,能根據(jù)被調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)KP、KI、KD參數(shù)使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定,解決了長(zhǎng)期以來大時(shí)滯實(shí)驗(yàn)鍋爐系統(tǒng)PID參數(shù)設(shè)定難的問題.為了使系統(tǒng)更精確,本文采用了“帶遺忘因子的遞推最小二乘法”估計(jì)算法.關(guān)鍵字：自校正PID;爐溫控制;參數(shù)估計(jì);最小二乘法IV實(shí)驗(yàn)鍋爐爐溫自校

2、正PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)ABSTRACTThispaperadoptsrecursiveleastsquaremethodtoresearchhowtocontroltheexperimentalboilertemperatureandusesMATLABtoprogramandsimulate.Thefurtherresearchandanalysisaremadeonthebasisofsystemsimulationresults,Theresultsshowthatwhenadoptingtheself-revisedPI

3、Dcontroller,thesystemcanadaptthecomplexworkingconditionsandthecontrollercanselectthePIDparametersautomatically.Morever,ithassolvedthedifficultproblemofsettinglargedelayexperimentalboilersystemPIDparameters.Inordertomakethesystemmoreaccurate,thispaperadoptstheestimat

4、ionalgorithmofrecursiveleast-squaremethodwithforgettingfactor.Keywords：Self-revisedPIDController;TemperatureControl;RecursiveLeastSquareMethod;ParameterEstimationIV實(shí)驗(yàn)鍋爐爐溫自校正PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄摘要IABSTRACTII1緒論11.1選題背景及意義11.2論文的主要內(nèi)容11.3本人主要工作12常規(guī)PID控制算法及其改進(jìn)算法22.1常規(guī)PID控制原理22.1

5、.1常規(guī)PID調(diào)節(jié)器算法22.1.2常規(guī)PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定32.1.3常規(guī)PID調(diào)節(jié)器在實(shí)際應(yīng)用中的局限32.2數(shù)字PID控制32.2.1位置式PID控制算法42.2.2增量式PID控制算法52.2.3數(shù)字PID控制器的參數(shù)整定方法52.2.4采樣周期的選擇63自校正PID控制算法73.1自適應(yīng)控制系統(tǒng)原理73.1.1概述73.1.2模型參考自適應(yīng)控制83.1.3自校正控制83.2自校正控制系統(tǒng)93.3.1遞推最小二乘估計(jì)103.3.2帶遺忘因子的遞推最小二乘算法的遞推算式123.3.3初值的確定133.4本論文所用自校正

6、PID控制算法133.4.1具體框圖和原理133.4.3帶遺忘因子的遞推最小二乘法174系統(tǒng)硬件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)184.1系統(tǒng)硬件的結(jié)構(gòu)184.2自校正PID實(shí)驗(yàn)鍋爐控制系統(tǒng)原理184.3自校正控制算法設(shè)計(jì)20IV實(shí)驗(yàn)鍋爐爐溫自校正PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.4自校正PID算法設(shè)計(jì)流程圖215MATLAB仿真及結(jié)果分析226結(jié)論26參考文獻(xiàn)27致謝28附錄29IV實(shí)驗(yàn)鍋爐爐溫自校正PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)59實(shí)驗(yàn)鍋爐爐溫自校正PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1緒論1.1選題背景及意義鍋爐爐溫控制是典型的工業(yè)過程控制對(duì)象，例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、

7、造紙行業(yè)、機(jī)械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對(duì)各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制。通常，電阻爐爐溫控制都采用偏差控制法。偏差控制的原理是先求出實(shí)測(cè)爐溫對(duì)所需爐溫的偏差值，然后對(duì)偏差值處理獲得控制信號(hào)去調(diào)節(jié)電阻爐的加熱功率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的控制。通常對(duì)偏差進(jìn)行比例、積分和微分控制又稱PID控制，是工業(yè)控制過程中應(yīng)用最廣泛的一種控制形式。但由于鍋爐溫度控制具有升溫單向性，大慣性，純滯后性等特點(diǎn)，很難用數(shù)學(xué)建立精確的模型和確定參數(shù)。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其

8、它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來確定，多年來，人們一直在努力尋找一種方法，能夠簡(jiǎn)單易行的在線實(shí)時(shí)自動(dòng)整定PID參數(shù)。自校正PID調(diào)節(jié)器就是其中的一種，自校正PID是自校正思想和常規(guī)PID控制器相結(jié)合的產(chǎn)物，它吸收了兩者的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)參數(shù)少，能夠在