针对造纸工艺过程中采用传统PID温度控制存在的收敛时间长、超调量大、精度低等问题,提出了模糊PID控制方案。与传统PID控制在PL6-C型纸样抄取器中的应用上相比,模糊PID控制在上升时间、超调量、调整时间等性能指标方面都有显著改善,确定了适合PL6-C型纸样抄取器温度控制的模糊PID算法。实际运行结果验证了模糊PID控制的可行性和精确性。 2被控对象数学模型为了设备的安全，纸样抄取器的温度控制-张家港钢管滚圆机滚弧机电动钢管滚圆机滚弧机本文采用了矩形脉冲法测定对象的单位阶跃响应曲线，从而得到对象的数学模型。矩形脉冲法的原理是用两个幅度相等、方向相反且开始作用时间不同的阶跃信号进行叠加作为输入信号;然后通过式(1)逐段递推出阶跃响应曲线［矩形脉冲下的响应曲线;y1(t)为阶跃响应曲线。根据飞升曲线，利用C)得到加热器的数学模型)式中:t0．632为阶跃响应曲线稳态值y(∞)的63．2%所对应的时间;t0．28为阶跃响应曲线稳态值y(∞)的28%所对应的时间。t0．632≈6300s，t0．28≈2400s。2传统PID控制实现2．1程序设计本文先实现传统PID的控制算法，程序设计流程图如图2所示。图2传统PID程序流程图Fi执行程序时首先计算偏差e(k)，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name然后分别计算比例项、积分项和微分项。若温度实际值达到设定值的80%，则积分项清零，防止出现积分过饱和现象;反之，则不清零。最后累加比例项、积分项和微分项计算出控制量，进而达到控制加热器的目《自动化仪表》第37卷第3期2016年3月图3传统PID输出曲线F模糊PID控制实现3．1模糊PID控制系统结构模糊PID控制是在PID控制算法的基础上，应用模糊理论，分析PID控制的作用效果，建立合适的模糊规则;再利用模糊规则进行模糊推理，查询模糊控制查询表进行在线PID参数自调整，以满足不同的e和de/dt对控制参数的不同要求，使被控对象有良好的动、静态性能［2－3］，其控制结构如图4所示。图4模糊PID控制结构模糊控制器的设计控制系统采用单变量二维的模糊控制系统，温度的偏差和偏差的变化率(e、ec)作为输入量，比例系数、积分时间和微分时间的变化量(ΔKp、ΔTi、ΔTd)作为模糊控制器的输出量。模糊控制器包括输入量模糊化、模糊推理和解模糊化3个部1输入量模糊化E、EC分别为e、ec模糊化后的量，KP、TI、TD分别为ΔKp、ΔTi、ΔTd的模糊量。e、ec论域等级均为［456］，模糊子集为E=EC=［NB，NM，NS，模糊子集为大］，选用三角函数作为各变量的隶属度函数［4］。3．2．2模糊推理模糊推理程序在PLC中实现较为困难，主要体现在模糊规则的编写、模糊规则表的生成和模糊规则的调试与修改3个环节。为提高PLC的编程和调试效率，采用了离线计算查询表的方法［5］。根据温度过程控制中的专家经验总结，可以得出模糊控制规则。选取控制量变纸样抄取器的温度控制-张家港钢管滚圆机滚弧机电动钢管滚圆机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name