基于密集化烟叶烤房建模的温度模糊控制器设计

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1、基于密集化烟叶烤房建模的温度模糊控制器设计张芬：，杨阳2,付红霞2,李正周2(1.成都理丁大学信息科学与技术学院，成都610059;2.重庆大学通信丁程学院，承庆400044)摘要:建立密集化烟叶烘烤过程动态建模是冇效控制烤房内干湿球温度的关键技术之一，冇利于提髙烟叶烘烤质量。根据能蛍守«定理和室内水汽平衡原理，建立烤房干浞球温度控制动态模型，得到被控制对象的传递函数。在Siinulink环境下，建立基于模糊自适应党法的PID控制仿真模型并进行仿真。与常规PID控制器相比较，基于密集化烟叶烤房烘烤动态

2、模型的模糊自适应P/D控制算法具有较好的稳定性和动态特性，特别适合于惯性大，非线性，吋滞大，吋变性的烟叶烘烤烤房温度控制系统中应用。关键词：烟叶烘烤：温度控制；动态模型；模糊Pl适应屮图分类号：TP273+.4文献标识码：A文章编号：1004-731X(2014)12-2974-05FuzzyControllerDesignofTemperatureBasedonModelingofBulkCuringTobaccoLeafBarnZHANGFen'，YANGYang2,FUHongxia1，LIZh

3、engzhou2(1.CollegeofInformationScienceandTechnology,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China;2.CollegeofCommunicationEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400044,China)Abstract:Thecontroldynamicmodelofdrybulbtemperatureandwetbulbtemperatureo

4、fthebulkcuringtobaccoleafbarnwereproposedaccordingtotheconservationlawofenergyandprincipleofwaterbalanceandgetsthetransferfunctionoftheobjecttobecontrolled.PIDcontrolsimulationmodelwasestablishedbasedonfuzzyadaptivealgorithmintheSimulinkandobtainssimula

5、tionresults.ComparedwiththeconventionalPIDcontroller，thesystemwhichusesfuzzyadaptivealgorithmhasgoodstabilityandgreatdynamiccharacteristics.Itssuitableforthetobaccocuringtemperaturecontrolsystemwhichisnonlinear,time-vaiyingandhaslargeinertiaandlargetime

6、lag.Keywords:tobaccobaking;temperaturecontrol;dynamicmodel;fuzzyadaptivealgorithm引言密集化烟叶烘烤过程要求对烤房内的干湿球温度进行控制，使烤房rt实际的温度符合烟叶烘烤的丁.艺曲线，提髙烟叶烘烤质呈。采用工艺曲线温度与实际温度之差设计类似P1D(比例积分微分)的经典控制器往往需耍明确的系统输入输岀特性(土要是传递函数)为系统数学模型［11。然而，密集化烟叶烘烤中的烤房系统实际上足一个复杂的控制对象，与烤房空间人小、烟叶含

7、水量、烤房材质、煤炭发热位、热风机转速、排湿风门开合大小等很多因尜密切收橘日期：2013-10-20修回日期：2014-03-24基金项国家自然科学祯金(61071191);茁庆市科委自然科学基金(CSTC2011BB2048)作者简介：张芬(I975-),女，讲师，研宄方叫为计算机应用。相关。因此烟叶烘烤温度控制系统具有人惯性、纯滞后、多变觉和吋变参数等特性，传递纳数坫多参数、动态的。简单地根据实际温度和工艺曲线温度之差，通过试凑法T动整定控制器的参数，如比例积分微分参数，得到的控制效果往往不尽如人

8、意，存在着控制精度差，超调震荡严®等问题。因此，对密集化烟叶烘烤烤房系统建立动态的物理数学模型描述烤房这一复杂的控制对象，冇利于提髙烟叶烘烤质量飞升响应曲线法常用于建立密集化烟叶烘烤系统的物理数学模型，这种方法直观有效，操作简单。然而由•丁•实际生产中的热工对象干扰多，惯性人，实际上要得到重合性好的飞升曲线却很凼难I'NJ吋，通过研宄烟叶烘烤失水规律，利用失水率的影响因素确定其与温湿度的关系，获得烘烤系统的数学模型W。由于不同特质的烟叶在烘烤过程中技术参