基于模煳PID控制器的重介密度自动调节系统.pdf

2010 正 仪 表 技 术 与 传 感 器 2010 第 l2期 Instrument Technique and Sensor NO．12 基于模糊 PID控制器的重介密度 自动调节系统 汪玉凤，霍德鹏 ，崔 颖，杨 桢 (辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛 125105) 摘要：结合现代模糊控制理论与PID控制算法，设计一个基于CJ系列的模糊PID控制器来实现重介密度 系统的 自动 调节。该 系统由模糊PID控制器、加水阀、分流阀、密度变送器组成。该方法弥补 了传统PID控制算法不能在线调节参数 的缺陷。仿真试验表明：系统的动静态性能 良好 ，控制效果较为理想。 关键词 ：重介密度 自动调节系统；模糊控制 ；PID控制 ；PLC 中图分类号 ：TP273 文献标识码：A 文章编号：1002—1841(2010)12—0083—03 Heavy-medium DensityAutomaticControlSystem BasedonFuzzyPID WANG Yu—feng，HUO De—peng，CUIYing，YANGZhen (FacultyofElectricalandControlEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Huludao125105，China) Abstract：ThispapercombinedwithmodernfuzzycontroltheoryandPID controlalgorithms，designedfuzzy—PID controller basedonOmronCJ1M whowasdesignedtocontrolheavy—medium density．Thesystem wasmadeupoffuzzy—PID controller，plus valve，shuntvalve，densitytransmitter．ItovercomestheshortcomingoftraditionalPIDcontrollerwhichcannotassureoptimalcontrol performanceforsystem ．Experimentsshow thatthesystem hasabetteradaptivecapacityandworksmoreeffectivelythanthetradi— tionalPID controllers． Keywords：heavy—medium densityautomaticcontrolsystem；fuzzycontro；PID control；PLC 0 引言 20世纪90年代 以来 ，我国选煤技术得到了快速的发展，其 中发展最快的是重介质旋流器选煤技术。该技术的核心部分 就是要控制重介质悬浮液的密度，但是传统的控制有很多的缺 点，诸如控制精度不高，不能实时在线控制等。 针对 以上问题，结合模糊控制技术，设计一种基 于PLC的 图1 系统结构原理图 模糊 PID控制系统。此系统不仅具有一般的PID控制使用方 制对输入量 (介质密度误差及密度误差变化率)进行模糊化处 理、模糊逻辑推理和解模糊化后，输出PID精确值对 PID控制 便，实用性强，鲁棒性强，稳态无静差的特性，而且具有模糊控 的3个参数 ，K。， ，进行在线调节，满足了不同的E和层C对 制的动态跟踪品质和稳态精度高的特性。 控制参数的要求。系统结构图如图2所示。 1 系统总体结构 系统以CJ1M—CPU12为控制核心部件。通过 PLC编程设 定期望密度值，密度变送器检测介质桶中