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允许有稳态误差的硅碳棒系统

    在选择硅碳棒系统控制算法时,首先应该确定控制器的结构。对允许有稳态误差的硅碳棒系统,可以选择P或PD控制器,此时如果参数选择适当,可使稳态误差在允许的范围内。对必须消除稳态误差的硅碳棒系统,应该选择包含积分环节的PI或PID控制器。对于有滞后的对象,往往都应该加入微分控制。对于本硅碳棒系统所控制的硅碳棒炉来说,应当尽可能消除稳态误差,并且从上述模型分析可知硅碳棒系统具有纯滞后环节,因此控制器结构应选定为PID控制器。控制器结构选定以后,还应根据被控对象的实际工作情况来确定算法的实际类型。在本硅碳棒系统中,由于需要通过对硅碳棒炉的功率进行调节以达到控制温度的目的,而功率控制方式采用移相控制,为了方便计算机运算,PID控制器输出按照增量式PID算法。为此,在设计温度控制仪软件算法时采用增量式PID算法来PID控制算法流程图如图5-12所示,根据本文第三章分析,本硅碳棒系统在算法设计时采用FUZZY-PID并联控制,对于模糊控制器的设计过程在之前已经描述过,本节主要列出模糊控制算法的程序流程图。本硅碳棒系统模糊控制算法的程序流程图如图5-13所示。结合前两种控制算法优点,再加上对温度控制过程中的智能化处理,本上位机软件主要是通过和下位机通信,方便操作者通过PC机对整个控温过程进行监控,使整个控温过程更加直观。上位机界面设计包括功能菜单的设计、图形显示和设置温度控制曲线。上位机功能菜单结构图如图5-15所示。硅碳棒系统共有四个主菜单,分别是参数设置、硅碳棒系统控制、温度曲线和退出硅碳棒系统,除“退出硅碳棒系统”主菜单外,每个主菜单下有功能各异的子菜单。各子菜单功能介绍如下:设置温度曲线:按需要设置温度控制曲线,一条曲线可以有十五段,可以满足铁矿石软化熔融过程的温度控制需要。该菜单执行后,硅碳棒系统自动调出设置温度曲线窗口(如图5-16所示)。www.sdzygw.com

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