铅锌烧结制粒湿度控制系统研究与设计

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1、摘要铅锌烧结足一个复杂的工艺过程，其中，制粒混合料的湿度是操作烧结机的重要依据，是烧结过程的一个关键的中间因素。湿度控制的效果对烧结的成功与否有着息息相关的影响。因此，对烧结过程中的湿度进行控制足目前许多烧结厂极为关注的问题之一。本文旨在通过优化系统的控制策略，提高系统的控制精度，以使烧结制粒湿度值保持在允许范围内。本课题以铅锌烧结制粒工艺过程为背景，研究设计了铅锌烧结制粒湿度控制系统。根据制粒工艺特点和系统控制原理，建立了制粒湿度控制系统模型，采用改进型Smith预估器解决系统中存在的大滞后问题

2、，设计了基于改进型Smith预估器的模糊自整定PID湿度控制器，采用可编程控制器(PLC)作为控制核心单元，对控制系统进行了软硬件设计。本系统采用串级控制策略，主回路控制湿度，其调节器采用基于改进型Smith预估器的模糊自整定PID控制；副回路控制流量，采用的是PI控制。本文重点放在对湿度跟踪控制的主控制器研究上。由于系统存在滞后现象，因此采用了改进型Smith预估器进行滞后补偿。同时，针对常规PID控制只是以一组定常参数来控制时变系统的缺陷，提出了采用模糊控制和PIE)控制相结合的思想，通过模糊

3、推理来调整PID三个参数，以适应时变的系统，并对算法进行了计算机仿真分析。根据制粒工艺特点进行了控制系统的配置与设计，在充分考虑可靠性、技术性和实用性的前提下，采用研华工控机和两门子S7—300PLC组成上下两级控制方式，设计了铅锌烧结制粒湿度控制系统，并用S7．PLCSIM进行了仿真验证。仿真结果表明了本设计方案的有效性和正确性。关键词湿度控制，模糊自整定PID控制，纯滞后，PLC，改进型Smith预估器ABSTRACTThelead—zincsinteringisacomplextechnol

4、ogicalprocess，andtheblendmoistureofthegranulatingerailistheimportantbasistooperatethesinteringmachine，whichisamongessentialfactorinthesinteringprocess．Theeffectofthemoisturecontroliscloselylinkedwithsinteringfinalsuccess．Therefore，theresearchtothemois

5、turecontrolofthegranulatingcraRofthesinteringprocessisnowadaysoneofinterestquestionstomanysinteringworks．Thepurposeofthisarticleistomakethemoisturevalueofthecontrolsystemremainintheexpectedscopethroughoptimizingthecontrolstrategyandtheimprovementofthe

6、systemcontrolprecision．Thistopictakesthegranulatingcraftofthelead-zincsinteringprocessasthebackground．researchesanddesignsthegranulatingmoisturecontrolsystemofthelead-zincsintering．Accordingtothecharacteristicofthegranulatingcraftandthecontrolprincipl

7、eofthesystems，themoisturecontrolmodeliSestablished，andtheparametersofthecontrolmodelareestablished；inviewofthedelayproblemthatexistsinthesystem,themodifiedSmithpredictorisusedtocompensatethedelay．And，thefuzzyself-tuningPIDcontrollerbasedonthemodifiedS

8、mithpredictorisdesigned．Finally,accordingtothemoisturecontrolcharacteristicaswellastakingthegoodperformanceandlowpriceintoaccount,thissystemusestheprogrammablecontroller(PLC)totakethecorecontrol，andthesoftwareandhardwaredesignofthecontrolsyste