毕业设计---实验锅炉炉温自校正pid控制系统设计

《毕业设计---实验锅炉炉温自校正pid控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、毕业设计(论文)题目：实验锅炉炉温自校正PID控制系统设计实验锅炉炉温自校正PID控制系统设计摘要本文以递推最小二乘法为自适应规律,研究实验锅炉温度控制,用MATLAB语言编程并进行系统仿真,在仿真结果的基础上进行分析研究.结果表明当采用自校正PID算法时,系统有自适应能力,能根据被调节系统自动调节KP、KI、KD参数使系统达到稳定,解决了长期以来大时滞实验锅炉系统PID参数设定难的问题.为了使系统更精确,本文采用了“带遗忘因子的递推最小二乘法”估计算法.关键字：自校正PID;炉温控制;参数估计;最小二乘法IV实验锅炉炉温自校正PID控制系统设计AB

2、STRACTThispaperadoptsrecursiveleastsquaremethodtoresearchhowtocontroltheexperimentalboilertemperatureandusesMATLABtoprogramandsimulate.Thefurtherresearchandanalysisaremadeonthebasisofsystemsimulationresults,Theresultsshowthatwhenadoptingtheself-revisedPIDcontroller,thesystemcan

3、adaptthecomplexworkingconditionsandthecontrollercanselectthePIDparametersautomatically.Morever,ithassolvedthedifficultproblemofsettinglargedelayexperimentalboilersystemPIDparameters.Inordertomakethesystemmoreaccurate,thispaperadoptstheestimationalgorithmofrecursiveleast-squarem

4、ethodwithforgettingfactor.Keywords：Self-revisedPIDController;TemperatureControl;RecursiveLeastSquareMethod;ParameterEstimationIV实验锅炉炉温自校正PID控制系统设计目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1选题背景及意义11.2论文的主要内容11.3本人主要工作12常规PID控制算法及其改进算法22.1常规PID控制原理22.1.1常规PID调节器算法22.1.2常规PID调节器的参数整定32.1.3常规PID调节器在实际

5、应用中的局限32.2数字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数字PID控制器的参数整定方法52.2.4采样周期的选择63自校正PID控制算法73.1自适应控制系统原理73.1.1概述73.1.2模型参考自适应控制83.1.3自校正控制83.2自校正控制系统93.3.1递推最小二乘估计103.3.2带遗忘因子的递推最小二乘算法的递推算式123.3.3初值的确定133.4本论文所用自校正PID控制算法133.4.1具体框图和原理133.4.3带遗忘因子的递推最小二乘法174系统硬件的结构设计184.1系统

6、硬件的结构184.2自校正PID实验锅炉控制系统原理184.3自校正控制算法设计20IV实验锅炉炉温自校正PID控制系统设计4.4自校正PID算法设计流程图215MATLAB仿真及结果分析226结论26参考文献27致谢28附录29IV实验锅炉炉温自校正PID控制系统设计29实验锅炉炉温自校正PID控制系统设计1绪论1.1选题背景及意义锅炉炉温控制是典型的工业过程控制对象，例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。通常，电阻炉炉温控制都采用偏差控

7、制法。偏差控制的原理是先求出实测炉温对所需炉温的偏差值，然后对偏差值处理获得控制信号去调节电阻炉的加热功率，以实现对炉温的控制。通常对偏差进行比例、积分和微分控制又称PID控制，是工业控制过程中应用最广泛的一种控制形式。但由于锅炉温度控制具有升温单向性，大惯性，纯滞后性等特点，很难用数学建立精确的模型和确定参数。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，多年来，人们一直在努力寻找一种方法，能够简单易行的在线实时自动整定PID参数。自校正PID调节器就

8、是其中的一种，自校正PID是自校正思想和常规PID控制器相结合的产物，它吸收了两者的优点，设计参数少，能够在