间歇过程反应釜的控制与仿真研究_自动化专业.rar

摘要:间歇过程因为其灵活柔和性好以及高附加值等特点，在现代工业生产中得到了广泛的应用.但是间歇过程自动化的水平相比较连续过程来说还是有一定差距的.由于间歇过程是一个存在大滞后、时滞性、时变性及模型难以确定等问题的过程，因此对其的控制问题一直都是学者们关注与研究的课题之一.因此对于间歇过程控制系统的研究具有很大的理论意义与实际的应用价值.本文则根据工业生产过程广泛应用的间歇式反应釜的温度控制难题进行模糊学习控制研究.主要的工作如下：

（1）以间歇生产过程应用非常典型的不饱和聚酯树脂的生产为例，简述其生产流程，通过实际的生产数据来进行温度曲线的拟合，从而确立了温度控制曲线.同时对连续搅拌式反应釜为例，并对其进行建模，分析反应釜的控制过程.

（2）简述了模糊控制的起源与发展，着重的介绍了模糊控制的原理及模糊控制器的一般设计步骤，给出了几种稳定性分析的方法.并且总结了模糊控制的特点与优缺点.最后论述模糊控制的几个急需解决的问题并且给出对模糊控制的前景展望与发展.

（3）对间歇反应的控制做出了介绍，并对与CSTR进行建模仿真.介绍了PID控制的特点，并对CSTR进行PID控制仿真，并对其作出仿真分析.简单的介绍了模糊PID控制思想，了解模糊PID控制器的结构设计，介绍了模糊化设计步骤与模糊控制规律.最后对CSTR进行模糊PID仿真，并对其分析与对比仿真，从而得出模糊PID控制效果的有效性.

关键词：间歇过程；不饱和聚酯树脂；连续式反应釜；模糊控制

目录

摘要

abstract

第1章 绪论-1

1.1 课题的研究背景以及意义-1

1.2 间歇过程反应釜控制系统概述-1

1.2.1 间歇过程反应釜的控制发展背景-1

1.2.2 间歇过程反应釜的研究现状-2

1. 2.3 间歇过程生产与连续生产过程的区别-3

1.2.4 间歇过程的控制难点-4

1.3 模糊控制概述-4

1.3.1 模糊控制技术的产生及发展-4

1.3.2 研究内容现状-4

第2章 不饱和聚酯树脂生产介绍及CSTR建模-7

2.1 引言-7

2.2 不饱和聚酯生产介绍-7

2.2.1 不饱和聚酯树脂概述-7

2.2.2 国内外不高和聚酯树脂的发展情况-8

2.3 合成工艺及生产过程概述-8

2.3.1 合成工艺概述-8

2.3.2生产过程控制-9

2.3.3 反应釜温度曲线拟合-10

2.4 间歇反应釜模型的建立-11

2.5 间歇反应釜的过程控制-14

2.5.1 常规的PID控制-14

2.5.2 间歇反应釜控制及PID控制改进-14

2.6 本章小结-15

第3章 模糊控制概述-17

3.1 模糊控制简述-17

3.2 模糊控制原理-17

3.3 模糊控制器的一般设计步骤-18

3.4 模糊控制的稳定性分析-19

3.5 模糊控制的特点与优缺点-19

3.5.1 模糊控制特点-19

3.5.2 模糊控制的优缺点-20

3.6 模糊控制急需解决的问题-20

3.7模糊控制的前景展望-20

3.8 本章小结-21

第4章 连续反应釜的模糊控制仿真-23

4.1 引言-23

4.2  CSTR的PID控制仿真-23

4.2.1 PID控制的特点-23

4.2.2  CSTR模型的PID仿真-24

4.3 CSTR的模糊PID控制-26

4.3.1 模糊PID控制器结构的设计-26

4.3.2 模糊化设计-26

4.3.3 模糊控制规则-27

4.3.4 CSTR的模糊PID仿真-27

4.4本章小结-29

第5章 总结与展望-31

5.1 结论-31

5.2 对模糊控制的展望-31

参考文献-33

致  谢-35