【摘 要】
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在锅炉的工业生产过程中,温度的控制往往非常关键。然而在工业生产温度控制系统中,往往存在着时滞、时变等非线性特性,并且存在不可预测的扰动,使得系统难以控制。本文以THJ-
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在锅炉的工业生产过程中,温度的控制往往非常关键。然而在工业生产温度控制系统中,往往存在着时滞、时变等非线性特性,并且存在不可预测的扰动,使得系统难以控制。本文以THJ-3型高级过程控制对象系统实验装置的电加热炉为研究对象;研究锅炉温度的控制策略,主要的研究内容如下:1、阶跃信号作为系统的输入激励该电加热炉系统,根据这些实验数据,分别建立了电加热炉温度模型和电加热炉夹套温度的干扰模型,并且验证了模型的有效性。2、基于所建立的电加热炉温度模型,设计了电加热炉的广义预测控制器,仿真以及实验研究结果均表明了该控制器的有效性;此外,设计了该电加热炉的数字PID控制器,并且比较了两种控制方法的结果,比较结果表明了预测控制器更适用于该系统的控制。3、电加热炉夹套温度的波动对该炉的温度影响很大,不能忽略其对炉温的影响,因此,电加热炉夹套温度的波动作为了预测控制目标函数的一项约束来考虑。即:基于电加热炉温度模型和电加热炉夹套温度的干扰模型,设计了电加热炉的一种带有干扰模型的广义预测控制器。仿真研究结果表明该控制器可以补偿外界扰动对系统的影响,从而减小系统的稳态误差。
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