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摘要本文以西安某公司的生物柴油提炼过程为背景，结合其对系统自动化改造的基本要求，制定了初步的控制系统设计方案，并对生产过程中甲醇回收塔的温度控制进行了具体研究，主要内容包括：（1）介绍了生物柴油提炼工艺，针对项目需求，设计了控制系统的实现方案，该控制系统采用两级的DCS结构，利用PLC作为现场控制器，利用计算机实现对系统的监控；（2）通过对甲醇回收塔温度控制过程的分析，建立了合理的温度过程数学模型；（3）介绍了PID控制算法，重点讨论了几种针对纯滞后的温度控制系统的改进算法，并进行了MATLAB仿真。仿真结果表明：对于纯滞后系统，PID控制算法补偿效果甚微，在被控对象无变化时Smith补偿算法有较好效果，在负载扰动时，增益自适应算法有较好效果。10864
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关键词 温度控制系统 PID控制 改进算法 MATLAB仿真
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title The Study of Design Biodiesel Refining Process Automation System
Abstract
In the context of extracting and purifying bio diesel of one company in Xi’an, combine the basic requirements of alteration in automation system, make preliminary control system designing scheme and do specific research on temperature control of formaldehyde recovery tower in the production process. The primary details are as follows.(1)Introduce Biodiesel Technology. Project requirements, design the control system implementation. That control system use two DCS structure and use PLC as field control and use computer to realize the monitor of the system.(2)By analyzing temperature control process of formaldehyde recovery tower, establish reasonable mathematical model.(3)Introduce PID control strategy. Focused on the improved algorithm with the time delay of the temperature control system and use MATLAB to simulate. Simulation results show that: PID control algorithm for compensation had little effect, in the controlled object unchanged Smith compensation algorithm has a good effect, in the load disturbance, gain adaptive algorithm has good effect.
Keywords Temperature Control System PID Control Improve Algorithm MATLAB Simulation
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 论文研究内容 2
1.3 论文结构安排 3
2 系统需求分析与方案设计 4
2.1 生物柴油提炼技术概述 4
2.2 生物柴油提炼系统自动化方案设计 5
2.2.1 控制系统结构方案 5
2.2.2 甲醇回收塔温度控制方案 6
2.3 本章小结 7
3 PID算法及克服纯延时的几种方案 8
3.1 PID控制算法 8
3.1.1 常规PID算法 8
3.1.2 微分先行的PID控制算法 9
3.1.3 中间微分反馈的PID控制算法 10
3.2 Smith补偿控制算法 10
3.3 增益自适应补偿控制算法 11
3.4 本章小结 12
4 甲醇回收塔温度控制系统仿真 13
4.1 甲醇回收塔温度系统模型 13
4.2 纯滞后系统仿真 15
4.2.1 串联PID控制仿真 15