自抗擾控制在動態配料系統中的應用研究.pdf

1、隨著經濟的發展，基于數字控制的動態配料系統在建材、藥物、食品、飼料等加工工業中得到了廣泛的應用，且動態配料在產品生產過程中占有舉足輕重的地位。動態配料的目標是使生產產品的多種原料能夠按照一定的比例混合，而混合比例的精確度直接影響產品的質量。但由于動態配料系統是一個具有強耦合、大滯后和內外干擾無法確定的系統，使得原料的配比的精確控制難以實現，因此對動態配料系統控制方法的研究具有重要的現實意義。針對上述問題，本文提出采用自抗擾控制技術，研究

2、基于自抗擾控制器的動態配料控制系統。
　　首先，從動態配料系統工藝流程出發，在深入分析系統各部分功能及運行方式的基礎上，提出影響動態配料系統配比精度的關鍵流程及主要因素。并對系統的功能、指標與需求進行深入分析，研究動態配料控制系統的整體架構。
　　其次，針對動態配料過程生產環境復雜、影響因素難以確定及原料的密度和堆積狀態的不可預測性對系統穩定性影響較大的問題，提出采用機理分析的方法，結合動態配料生產線的實際工藝建立動態配料系

3、統關鍵流程的簡化模型：建立給料機的給料模型，明確給料驅動電機頻率與給料流量之間的關系；建立物料沖擊影響力模型，明確物料下落沖擊力對皮帶秤稱重傳感器的影響關系；建立皮帶秤稱重模型，確定動態稱量中瞬時流量及累積流量的具體實現算法。從而為后續動態配料控制算法的實現提供模型與理論基礎。
　　然后，論文在所研究的簡化模型的基礎上，針對動態配料系統的不確定性和內外干擾等問題，對傳統PID控制的方式優缺點進行分析，提出運用基于誤差消除誤差的自抗

4、擾控制技術。在原理分析的基礎上將動態配料系統的不確定因素及內外干擾作為整體進行處理，分別對動態配料控制系統自抗擾控制器的一階跟蹤微分器、二階擴張狀態觀測器及非線性反饋控制律進行研究，利用數字仿真技術將其與傳統PID控制器進行對比分析，證明自抗擾控制器在動態配料系統配比精確控制過程中所具有的優越性。
　　最后，在所建立的數學模型及控制算法的基礎上，結合生產工藝的基本流程及功能、需求及技術指標，完成動態配料控制系統的設計與實現，對動態