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为了提高产品竞争力,满足卷烟工业日益严格的品控要求,使产品工业化生产过程更加接近产品设计风格,对烟草工业制丝生产线各重点工序的控制尤为重要。松散回潮工序是烟草工业制丝生产线的重要工序之一,其控制精度对卷烟产品质量有至关重要的影响。为提高松散回潮工序控制精度、改善烟叶的物理特性和品质,设备厂家和卷烟企业聚焦到优化PID控制参数,但其控制稳定性仍有很大的提升空间。本论文首先结合国内外文献及烟草工业松散回潮工序的具体情况,深入分析了虹霓松散回潮机的机理、结构和工作流程;根据某卷烟厂现有的松散回潮加水控制模式,研究了预测控制、内模算法及预测PID算法,推导了两种预测PID控制器的结构。然后,利用Simulink模块在MATLAB平台上搭建了仿真系统,验证了控制方式的适用性和有效性。仿真结果表明:通过调节被控系统的延迟时间、时间常数等参数,松散回潮工序的出口水分输出值能迅速跟踪预设值,出口水分能够稳定在17.4%~17.9%范围内;预测PID算法与传统PID算法相比,能实现更快的响应和更好的稳定性。最后,通过OPC协议实现MATLAB与PLC之间的通讯,采用预测PID控制算法对松散回潮机的实时控制,实验结果表明:松散回潮出口水分控制值与理论数据高度吻合,证明预测PID算法可用于松散回潮工序水分控制,能有效提高控制精度和稳定性,保障产品质。