自适应pid算法在减水剂生产控制中的研究与实现

《自适应pid算法在减水剂生产控制中的研究与实现》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、中文图书分类号：TP214密级：公开UDC：620学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：自适应PID算法在减水剂生产控制中的研究与实现论文作者：许峥领域：软件工程指导教师：严海蓉论文提交日期:2015年5月UDC：620学校代码：10005中文图书分类号：TP214学号：G2012225001密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（非全日制）题目：自适应PID算法在减水剂生产控制中的研究与实现英文题目：TheresearchandRealizationofadaptivePIDalgorithminthepro

2、ductioncontrolofpolycarboxylatesuperplasticizer论文作者：许峥领域：软件工程研究方向：嵌入式软件与系统申请学位：工程硕士专业学位指导教师：严海蓉所在单位：软件学院答辩日期：2015年5月26日授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文

3、中作了明确的说明并表示了谢意。签名：许峥日期：2015年5月26日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：许峥日期：2015年5月26日导师签名：严海蓉日期：2015年5月26日摘要摘要聚羧酸减水剂的生产过程中最重要的环节就是定时定速滴加环节，滴加环节常用PID算法进行控制。PID算法结构简单且控制效果好，参数整定是PID算法控制最重要的操作，而

4、目前的算法应用都是采用人工的方式来设定PID算法的各个参数，人工整定方法对于现场工程师有一定的经验要求，若没有整定经验很难根据被控系统的响应特征对PID算法进行参数整定。首先，本研究分析了PID算法各个参数在控制过程中的作用，以及参数的大小对控制的稳定性和快速性的影响，对传统手工定参数的方法进行了对比，如理论分析法、经验试调法、Z-N整定法、衰减曲线法和临界比例度法，分析了各种方法的优缺点及应用场景之后，实现了基于聚羧酸减水剂滴加环节流量控制的PID参数自适应整定，设计了一款自适应PID算法参数整定器。整个算法对比阶段和算法设计阶段都使用Matlab

5、对自适应整定过程进行模拟仿真，验证其正确性和整定后参数的控制性能后，设计了整定器硬件电路。该自适应整定器基于ARMCortex-M3平台，通过STM32处理器以及外围接口电路实现对被控对象的信息获取与控制，从而自动给出PID算法的参数，在硬件设计阶段着重考虑了工业现场噪声干扰强度大的特点，对各个子模块增加了隔离器。本文最终将自适应整定器与计算机连接进行实物模拟，实现对被控对象的PID算法自适应整定的测试，并将人工整定结果与整定器整定结果从快速性和稳定性方面进行对比，验证自适应PID整定算法的可行性。该设计将自适应算法整合在硬件整定器中，方便用户使用，

6、也将大大降低PID算法使用的复杂度，去除了目前参数整定对精确系统模型或者人工经验的依赖性。关键词：PID控制；自适应整定；临界比例法I北京工业大学工程硕士专业学位论文AbstractThemostimportantpartoftheproductionprocessofpolycarboxylatesuperplasticizeristhetimingandconstantspeeddripping.ThedrippingprocessisoftencontrolledbyPIDalgorithm.PIDalgorithmhastheadvantag

7、esofsimplestructureandgoodcontroleffect.TheparametertuningisthemostimportantoperationofPIDcontrolalgorithm,andthecurrentalgorithmsareadoptingthemanualmodetosettheparametersofPIDalgorithm.Themanualtuningmethodhascertainexperiencerequestforthefieldengineer.Ifthereisnotuningexperi

8、enceisverydifficulttodotheparametersettingofPIDalgorit