SKT跳汰机排料自适应模糊PID控制系统的研究

摘要

SKT跳汰机是天地科技股份有限公司唐山分公司的主打产品，多年来以其处理量大，分选精度高，回收率高的特点得到了用户的好评。在排料控制方面，已经取得了较好的控制效果，但是由于采用常规的比例控制，存在稳态误差。当煤质、风、水等参数发生变化，就会产生较大的波动，从而导致排料速度过慢或过快：若排料速度过慢，将会使矸石出现堆积，不但影响整个床层松散度，使得正常分层难以进行，而且污染精煤，影响精煤质量；若排料速度过快，导致矸石层(或中煤层)过薄，甚至排空。整个床层便处于松散度过大的不稳定状态，使得原已分好的床层遭到破坏，矸石中的精煤损失加大，从而造成了经济损失。
　　 为了进一步提高产品的性能，增强市场竞争力，在假设床层分层良好的情况下，设计了自适应模糊PID控制系统。为测试其控制性能，应用Matlab软件建模，将该系统与比例控制系统进行对比，对比结果表明模糊PID控制系统抗干扰能力强，响应速度、超调量和调节时间均比比例控制小的多。用西门子Step7和台达触摸屏ADP编程软件进行编程，在实验室建立试验系统进行调试与改良。旨在对排料准确性、稳定性及抗干扰能力进行优化和提高，为提高精煤质量和产率提供可靠保证。该论文有图36幅，表5个，参考文献72篇。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 研究意义

1.2 国内外跳汰机排料控制的研究现状和发展动态

2 模糊PID控制算法的理论基础

2.1 PID控制算法的理论基础

2.1.1 PID控制器的基本原理

2.1.2 数字PID控制算法

2.1.3 PID控制的特点

2.2 模糊控制的理论基础

2.2.1 模糊集合

2.2.2 模糊控制的基本思想

2.2.3 模糊控制系统

2.2.4 模糊控制器

2.2.5 模糊控制器的设计

2.2.6 模糊控制算法的实现

2.2.7 模糊控制特点

2.3 模糊PID控制器

2.3.1 模糊PID控制器的结构

2.3.2 模糊PID控制器的基本形式

3.SKT自适应模糊PID控制系统设计

3.1 SKT跳汰机排料系统分析

3.2 控制系统的结构及设计内容

3.2.1 控制系统的结构

3.2.2 模糊PID控制器的设计步骤

3.3 模糊PID控制器的设计

3.3.1 确定控制器的输入、输出变量

3.3.2 确定基本论域、量化等级、量化因子等参数

3.3.3 基于模糊子集(辞集)的隶属函数定义

3.3.4 规则库设计

3.3.5 用Matlab模糊控件箱工具求模糊控制表

4 系统仿真

5 软件编程

6 实验系统

7 结论与展望

7.1 结论

7.2 创新点

7.3 展望

参考文献

致谢