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本文对印染行业中工艺对温度的要求(主要包括快速升温、速率升温、保温几个阶段)进行了分析,并针对工厂常用的染色机的大惯性、非线性、多样性及小型打样机的大惯性、大时滞、非线性、时变特点,在原有控制策略的基础上,不断地进行算法的改进和参数的优化,使整个染色工艺过程中的温度控制效果不断改善。主要进行了以下几个方面的研究工作:
1:深入了解项目背景以及印染工艺温度控制过程,其中包括程序升温的要求、对象特性的测取和确定。
2:针对被控对象的大惯性、小时滞、非线性等特点,从经典PID控制的原理出发,对智能非线性PID控制技术、单参数自适应PID控制进行了深入的分析和仿真研究,并进行了相应的实时控制实验。
3:对韩京清教授所提出盼自抗扰控制策略进行了仿真研究,熟悉其参数整定方法和步骤。
4:在上述基础上对自抗扰控制策略进行改进,提出简易自抗扰控制策略的构想,并进行了初步的仿真研究。
5:在实验室针对一个小型打样机设计了一个控制系统,整个实验装置由上位机、打样机、染色控制电脑、电压电流转换器组成。并初步实现了基于我们所开发的先进控制策略对该打样机温度的控制。
6:到印染厂现场对一印染设备进行控制系统的调试和投运,验证了所开发的控制算法的可行性和良好的控制性能。
自抗扰控制器是旨在改善PID控制的不足而发展起来的一种不依赖于过程模型盼新型非线性控制器,主要包括跟踪微分器、扩张状态观测器、非线性状态误差反馈等部分。它既兼顾了克服传统PtD的缺点,回时也保留了其优点,在实际的工业过程中得到了广泛的应用,但其在印染行业的应用还有待去开展更深入的研究工作。