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1、中图分类号：TP273论文编号：2017311080UDC：密级：公开硕士学位论文基于广义预测控制的陶瓷坯体烘干控制系统作者姓名：常燕臣学科名称：控制工程研究方向：过程控制学习单位：华北理工大学学制:3年提交日期:2017年12月4日申请学位类别：工程硕士导师姓名：杨友良教授单位：华北理工大学陈福民高工单位：唐山市清源科技有限公司论文评阅人：匿名单位：匿名单位：论文答辩日期：2018年3月3日答辩委员会主席：刘福龙正高工关键词：陶瓷坯体；广义预测控制；控制系统；唐山华北理工大学2018年3月CeramicBodyDryingControlSystemBase
2、donGeneralizedPredictiveControlDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringbyChangYanchen(ControlEngineering)ProfessorYangYouliangSupervisor:ChenFuminMarch,2018摘要随着工业发展，陶瓷生产工艺不断地在提升，在陶瓷生产中，坯体烘
3、干是一个非常重要的过程，其不但关系着陶瓷的产品质量，而且影响企业的整体能耗和生产成本。目前坯体烘干方法很多，在此主要研究热风烘干技术。相对于其它技术而言，热风来源丰富，价格便宜，是最常使用的一种干燥方法，且控制系统机械结构简单，易于维护。因此，对热风烘干技术进行了如下研究。首先，根据陶瓷坯体的烘干机理分析热风烘干系统的结构特点，进而根据热风烘干控制系统的控制要求，分析出控制系统的被控参数:温度和湿度，同时得出控制系统的特点：强时变性、强耦合性、非线性等。其次，根据系统控制特点确定系统控制方案。由于热风烘干过程中的温湿度这两个控制指标具有强耦合性，在采用算法控
4、制前需进行解耦处理。在经过对比多种解耦策略后，确定使用绝对湿度求解相对湿度的解耦方式进行解耦，以使解耦后的控制系统分解成单独的温度控制系统和湿度控制系统。之后利用改进的直接广义预测算法进行迭代优化。经过仿真研究，该方案对于系统的温湿度控制具有可行性，且控制精度较高，稳定性较好，能够满足陶瓷坯体烘干系统中对温湿度的控制要求。最后，根据控制系统要求，对控制过程的具体实现进行平台搭建。整个系统核心控制器为PLC，通过PLC对系统的各个信号进行逻辑处理。为了提高算法处理的高效性，温湿度信号的处理方面选用了ARM控制器。同时为了便于对系统工作状态进行实时监控，以及对工
5、艺操作参数进行在线修改，还为系统增设了上位机HMI设备。经研究，此平台搭建具有可行性。图35幅；表1个；参46篇。关键词：热风烘干；温湿度系统；解耦；广义预测控制分类号：TP273-I-AbstractWiththedevelopmentofindustry,theceramicproductionprocesshasbeenconstantlyimproved.Intheprocess,thegreenbodydryingisveryimportant,whichnotonlyaffectstheproductquality,butalsoaffectst
6、heenergyconsumptionandproductioncost.Recently,therearemanydryingmethods.Herein,thehotairdryingtechniquehasbeenstudied.Comparedwithothertechniques,ithasrichhotsource,cheapprice,andmostcommonlyused.Inaddition,itsmechanicalcontrolsystemissimple,andeasytobemaintained.Specifically,theho
7、tairdryingtechnologyhasbeenstudiedinthispaper.Firstly,accordingtothedryingmechanismofceramicbody,thepaperhasanalyzedthestructurecharacteristicsofthehotairdryingsystem,andthenaccordingtothecontrolrequirementsofhotairdryingcontrolsystem,thecontrolledparameterarethetemperatureandhumid
8、ityinthedryingroom,andhasd
