论文摘要
多孔陶瓷的干燥是多孔陶瓷生产中的关键步骤，多孔陶瓷在其干燥过程中温度的变化历程及热工参数的稳定性直接影响着多孔陶瓷产品的质量。在多孔陶瓷干燥系统温度、湿度等热工参数的控制过程中，被控参数具有时变、非线性、不确定性等特点，为了提高控制系统的跟踪与抗干扰能力，本文在多孔陶瓷干燥控制系统中首次采用了一种将模糊控制与预测控制相结合的控制算法，有效的克服了原有的单纯采用PID控制带来的响应慢，超调大以及控制稳定性差等缺点。预测控制是在工业实践过程中独立发展起来的一种控制方法，它采用预测模型、滚动优化和反馈校正的控制策略，其控制效果及鲁棒性都得以提高。模糊控制理论的发展使得其与预测控制的结合成为可能。本论文在系统阐述多孔陶瓷干燥过程的基础上，对干燥过程中温度、湿度及压力的控制要求进行分析。在重点研究基于T-S模糊模型的模糊预测控制的基础上，根据本干燥系统自身特点，提出了基于模糊逻辑的干燥系统运行过程中温度、湿度等参数的控制方案。该方案基于节能的要求，采用的是多孔陶瓷梭式窑在烧成过程中排除的温度稳定的含热烟气作为干燥房的热源；根据对室内温度参数影响因素的分析，本文设计了一个基于模糊逻辑的倍增型前馈-反馈温度控制系统，它以室内温度为主控变量，混合风温度为副控变量构成一个串级控制回路，在系统中采用基于T-S模糊模型的模糊预测控制器获得串级控制回路的控制量；来自控制湿度的变频器的前馈控制量与主回路控制量倍增，形成倍增型前馈-反馈控制，以实现是室内温度、湿度的自动跟踪；同时在控制结构中引入非线性跟踪-微分器以增强系统的抗干扰能力。经MATLAB仿真和实验室实验，表明T-S模糊模型的预测控制方法应用于本干燥系统中，具有良好的控制效果，是可以实现的一种控制策略，并通过了生产企业的方案论证。对其他功能陶瓷干燥系统的智能控制也具有一定的实用价值。