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在矿山、码头、冶金和化工等行业,广泛使用皮带配料系统来进行测量和控制皮带输送机的速度和物料的流量,皮带配料控制器性能的好坏直接影响到它的动态性能和配料精度。以往人们采用常规的PID控制方式来确定其输出,由于系统的过程参数可能发生变化,常规的PID控制难以整定,因此达不到良好的控制效果。
根据皮带配料系统的特点和原理,采用智能控制中的模糊PID控制方法对其进行研究。在控制过程中,引入模糊控制机理,通过模糊调节,实现PID控制器参数的在线调整,增强了控制系统的稳定性以及对不确定性因素的适应性。
本文对控制器进行了硬件和软件设计,分别介绍了CPU处理模块、数据采集模块、D/A 转换模块、键盘显示模块、串行通信模块等硬件电路的设计方法和工作原理,对软件进行结构化分析,详细介绍了软件设计思想和各个功能模块的实现,并编写出相应的程序流程图,进一步增加了系统在硬件和软件两个方面的抗干扰能力的设计,从而使系统具有更好的稳定性。
本文通过数学分析法对皮带配料系统进行建模,利用MATLAB中的Simulink实现控制系统的仿真。仿真的结果表明,模糊PID控制相对于常规PID控制方法,能够明显的提高系统的动态性能和配料精度。