文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
基于模糊逻辑的微乳液搅拌釜温度串级PID控制
姓名:刘克维
申请学位级别:硕士
专业:控制工程
指导教师:李少远;毛胜如
20091101
上海交通大学工程硕士学位论文摘要
基于模糊逻辑的微乳液搅拌釜温度串级 PID 控制
摘要
有机硅因其独特的结构而具有许多优异的性能,在诸多领域有着广泛的应
用,被视为 21 世纪最有发展前途的新型“绿色材料”。有机硅微乳液外观呈透明
至半透明,介于乳液与溶液之间的一种液体状态,即简称为硅微乳。目前美国、
日本、德国等发达国家已有多种牌号的有机硅微乳液产品问世,并且取得较好
的收益。它能解决一般有机硅破乳、漂油以及贮存稳定性差等特点。对于微乳
液来说,聚合速度一般比较快,且温度控制较难,尤其是在乳化剂添加时的温
度控制波动要小才能够得到细小的微乳液粒径[1]。而温度控制是工业控制中的
一个非常基本但是又很重要的问题,针对温度控制过程中存在大滞后、时变、
非线性的特点,为适应复杂系统的控制要求,人们应用了很多智能控制的理念
和方法到温度控制中,模糊控制便是其中之一,模糊方法调节 PID 便是其中之
一。模糊调节器结合了 PID 控制算法和模糊控制方法的优点,可以在线实现 PID
参数调整,使控制系统的响应速度快,过渡过程时间大大缩短,超调量减少,
振荡次数少,具有较强的稳定性,在模糊控制中扮演着十分重要的角色。
本文为了提高某精细化工厂微乳液搅拌釜温度在不同工况下的控制精度,
克服反应过程的非线性特性,满足多种产品的不同需求,开发一种基于模糊逻
辑的串级 PID 控制器,并介绍了模糊调节器运用在串级 PID 控制在微乳液搅拌
釜内温度控制系统中的应用。首先建立了模糊控制规则,介绍了串级 PID 控制、
模糊控制以及模糊调节器调节 PID 参数的基本原理,然后进行仿真模拟和现场
试车,该方法在原有典型 PID 串级控制器上增加了一个模糊调节器,根据釜温
与设定值差、夹套温度与釜温差,及经验规则调节主回路 PID 参数。实践证明
了该方法是有效的,能够提高系统控制精度。结果表明,模糊调节器运用在串
级 PID 的方法与常规的串级 PID 控制方法相比有稳定性强,和动态性能好等特
点,该控制方法对于微乳液搅拌釜系统的温度控制是有效的。
关键词:搅拌釜,串级 PID,模糊逻辑,温度控制
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上海交通大学工程硕士学位论文 ABSTRACT

THE APPLICATIONON ON THE CASCADE PID
CONTROLLER BINING A FUZZY
LOGIC ON THE PID TUNNING

ABSTRACT

Silicone has a lot of great performance due to it’s typical structure, and applies
in quite a few area. It’s foresee the most potential new “green material ” in 21
century. The appearance of silicone micro emulsion is transparence or
half-transparence, so the silicone micro emulsions is a liquid between of the
emulsions and solution and named silicone micro emulsion. Nowadays ,there are
many silicone micro emulsions have been developed in . , Japan, Germany and
other developed country, and the market margin is very good. It can solve some
common issue like emulsion-broken, surface oil that normal particle size emulsions.
The micro-emulsions has a quick polymerization speed, however the temperature
control seems a little difficult to control, it’s critical to mai