模糊免疫pid算法研究及其对膨胀机温度的控制

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1、分类号；ＴＰ２７３单位代码：１０２２０密级：ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕ｉ研究生学位论文■论文题目：模糊免疫ｐｒｏ算法研究及其对膨胀机温度的控制硕±生：马杰指导教师：段玉波教授学科专业：控制科学与工释研究方向：控制理论与控制工程２０１６年５月２１日学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中己经注明引用的内容外，本论文木包含其他个人己经发表或撰写过的研巧成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中作了

2、明确说明并表示谢意。作者签名；日期：＿学位论文使用授巧声明本人完全了解东北石油大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部口或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文彼查阅和借阅，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。，可Ｗ公布论文的全部或部分内容东北石油大学宵权将本人的学位论文加入《中国优秀硕±学位论文全文数据库》、《中国博±学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。。保密的学位论文在解密后适用本规定学位论文作者签名：论文指导教师签名：指导小组成员签：名ThesisfortheMasterd

3、egreeinEngineeringAStudyofFuzzyImmunePIDAlgorithmandItsControlofExpansionMachine’sTemperatureCandidate:MaJieTutor:DuanYuboSpecialty:ControlScienceandEngineeringDateoforalexamination:21stMay.2016University:NortheastPetroleumUniversity东北石油大学硕士研究生学位论文模糊免疫PID算法研究及其对膨胀机温度的控制摘要近些年来，膨胀机因为其高效、便于掌握、对外界环境要求

4、低等特性，被越来越广泛地应用到工业生产中。油气初加工系统中，包含着许多设备，膨胀机就是其中比较关键的一个。膨胀机是深冷装置的关键制冷设备，其运行状态是否良好，与深冷装置的产量高低与质量好坏有着直接的关系。在膨胀机中，气体进行绝热膨胀，对外做功而耗损自身的内能，膨胀机便是通过这一原理来实现其功能，使气体的压力和温度巨幅下降从而实现制冷与降温的目的。因此膨胀机的温度控制至关重要。常规PID控制器对温度控制系统的控制效果并不完美，控制过程中可能会遇到许多问题，如超调大，调节时间长，甚至稳定性差与时间延迟等。对于这些系统，由于其太过复杂，没有精确的数学模型，传统的PID控制器的控制性能较差。参数的

5、改变或者负载的不确定性，很容易导致传统PID控制器的控制效果无法满足高性能的要求。1.针对常规PID控制、模糊控制以及免疫反馈控制，本文首先对他们目前的发展和研究情况分别做出阐述，并对他们的优势与不足进行概括分析。2.基于三种控制方式的优缺点对模糊免疫PID控制器算法和设计进行详细研究。模糊免疫PID控制器具有布局简单、参数易调整等特点。针对膨胀机温度控制系统的特性，分别采用传统的PID控制算法、模糊PID控制算法、模糊免疫PID控制算法，设计对应的控制器，并进行了详细的分析。3.以简化的膨胀机模型为控制对象，运用MATLAB语言，采用模糊免疫PID控制算法对膨胀机温度控制系统实行仿真分析

6、，并与传统PID控制算法、模糊PID控制算法的仿真结果进行对比。对比表明，模糊免疫PID算法具有强鲁棒性、强抗干扰性和良好的动、静态性能，在实际工业生产应用中具有一定的参照价值。关键词：膨胀机，PID控制，模糊控制，免疫反馈控制，MATLAB仿真II东北石油大学硕士研究生学位论文AStudyofFuzzyImmunePIDAlgorithmandItsControlofExpansionMachine’sTemperatureABSTRACTInrecentyears,expansionmachineisincreasinglyusedinindustrialproductionbecau

7、seofitshighefficiency,simple,easyoperationandlessneedofexternalconditionsetc.Theoilgasprimarytreatmentsystemcontainsmanykindsofkeyequipmentandexpansionmachineisoneofthemorecriticalones.Expansionmachineisthemainre