大型工业温控设备的自动化控制模型改进

李忠明 辽宁石化职业技术学院自动化系 辽宁锦州 121001



大型工业温控设备的自动化控制模型改进

李忠明 辽宁石化职业技术学院自动化系 辽宁锦州 121001

大型工业设备是生产不可或缺的条件之一，主要起到生产加工的作用。传统的温度控制模型一般多采用开关或常规的PID控制，在对大型设备进行温度控制时稳定性和精准度都不够。并且控制系统的自动化程度不够高，人工消耗较大。为此，提出一种大型工业温控设备的自动化控制改进模型，将模糊自适应PID控制技术和卡尔曼滤波算法在同一系统模型中共同应用，通过建立大型工业设备控制数据模型，将适合于设备运行的温度控制系统结合模糊自适应PID控制技术建立模糊规则，完成模糊自适应大型工业设备的PID控制系统，并将卡尔曼波滤算法加入，提高了整个控制系统的稳定性。实验表明，本文提出的大型工业温控设备的自动化控制模型具有较强的稳定性，控制温度效果明显，节约了工业生产的成本，能够广泛进行应用。

【关键词】

大型工业；温控设备；自动化；控制模型

引言

大型工业设备在生产加工领域为人类提供了非常大的帮助，但在生产的过程中，设备必须保持规定的压强和温度，如果温度过高极容易导致设备在高压引发爆炸，产生生产事故，给人们的生产生活带来巨大的损失。

传统的温度控制模型一般多采用开关或常规的PID控制，在对大型设备进行温度控制时稳定性和精准度都不够。并且控制系统的自动化程度不够高，人工消耗较大。

提出一种大型工业温控设备的自动化控制改进模型，将模糊自适应PID控制技术和卡尔曼滤波算法在同一系统模型中共同应用，通过建立大型工业设备控制数据模型，将适合于设备运行的温度控制系统结合模糊自适应PID控制技术建立模糊规则，完成模糊自适应大型工业设备的PID控制系统，并将卡尔曼波滤算法加入，提高了整个控制系统的稳定性。

1　大型工业温控设备分析

1.1设备温控的特点

大型工业设备体积较大，为也保证能够将设备内部的湿气及时排出，大型工业设备都会底部安装排湿风扇，该风扇能够按照传统设计的要求启动，并且通过大型工业设备顶部安装的烟囱进行湿气的排放。因为在排气过程中会有气流的扰动，因此大型工业温控是一个复杂的控制系统。特点主要有：该温度控制是受体积巨大影响，是一个超级滞后大惯性的系统，在降温过程中存在许多不确定性。并且热气在排放过程中因水分含量不同，环境参数模型不一致，导致温度控制难度较大。

1.2温控数学模型

小学生在写作练习中，经常出现头脑空白、无话可说等现象，因此写作学习积极性不高。这同小学生缺乏阅读量、知识面以及词汇量相对较少等具有紧密联系。因此，新时期小学语文 教师在实际展开教学活动的过程中，必须明确把握阅读与写作之间的紧密联系，通过培养学生良好的阅读习惯，为学生高效展开写作学习奠定基础，同时还可以在写作练习中培养学生良好的阅读与思考能力，为实现小学生综合素养的全面培养奠定基础。

在大型工业温控设备中均采用电加热装置，因此温控系统可以通过一阶固定范围惯性后环节模型，用公式表示为：

其中K大型工业设备静态增益，T为控制系统的时间系数，t为控制温度滞后时间。1.3常规PID温度控制

PID控制是目前大型工业温控设备普遍采用的方法，将被控对象温度的比例通过线性组合进行调控。

通常常规数字PID控制算法用公式表示为：

PID控制在实际的大型工业设备在生产过程中，温控系统非线性，控制过程时变性不稳定性存在，数学模型不易建立，控制效果很难达到实际生产要求。

2　模糊自适应PID温控系统

自适应PID温控系统结合了常规的控制方法，将模糊控制中模糊思想和PID常规控制结合，将控制误差转变为模糊推理机制介入到大型工业温控设备中，对线性参数自动提高鲁棒性。

2.1模糊自适应PID温控原则

2.2卡尔曼滤波算法

在大型工业温控系统中加入卡尔曼滤波算法用以产生线性参数，其具体的方程离散域线性计算方法为：

3　结论

提出一种大型工业温控设备的自动化控制改进模型，将模糊自适应PID控制技术和卡尔曼滤波算法在同一系统模型中共同应用，通过建立大型工业设备控制数据模型，将适合于设备运行的温度控制系统结合模糊自适应PID控制技术建立模糊规则，完成模糊自适应大型工业设备的PID控制系统，并将卡尔曼波滤算法加入，提高了整个控制系统的稳定性。实验表明，本文提出的大型工业温控设备的自动化控制模型具有较强的稳定性，控制温度效果明显，节约了工业生产的成本，能够广泛进行应用。

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【作者简介】

李忠明， 男，籍贯辽宁营口，辽宁石化职业技术学院自动化系，自动化专业，副教授