流量自動(dòng)控制和模糊控制
電磁流量計(jì)可以實(shí)時(shí)測量生產(chǎn)過程中液體原料的供給情況,工控機(jī)可以根據(jù)其提供的信號(hào)調(diào)節(jié)變頻器的頻率,從而實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。 流量的自動(dòng)控制既要滿足規(guī)定時(shí)間內(nèi)總量的供給,又要保證生產(chǎn)過程中瞬時(shí)流量的匹配需求。 在生產(chǎn)過程中,電磁流量計(jì)測得的流量如圖2所示。
在工作時(shí)間T內(nèi),我們期望電磁流量計(jì)測得的信號(hào)y(T)是一個(gè)常數(shù),這也是生產(chǎn)過程中配方比例所期望的。 如圖1所示,y(T)在各種因素的影響下不斷波動(dòng)。 工作時(shí)間積分y(t)可得到累計(jì)流量L:
假設(shè)所有的干擾信號(hào)都被認(rèn)為是正弦波,并且Yδ(t)=ysint,并且它在第7次運(yùn)行的周期是n,那么? =2π/T 代入式(4)得到:
在實(shí)際生產(chǎn)中,流量總是在一定區(qū)域內(nèi)波動(dòng),其動(dòng)態(tài)特性不易掌握。從上面的理論我們可以讓誤差ΔL盡可能的小,這樣我們就更接近我們需要的理論值Yo。為了減少誤差,我們需要將N盡量取大,即在生產(chǎn)時(shí)間中劃分更多的周期來調(diào)整流量。當(dāng)工控計(jì)算機(jī)根據(jù)電磁流量計(jì)發(fā)回的信號(hào)發(fā)出調(diào)整變頻器頻率的指令時(shí),電機(jī)將功率調(diào)整到電磁流量計(jì)實(shí)際測量一個(gè)工作周期。我們知道發(fā)送的指令與實(shí)際測量值之間存在很大的滯后。如果調(diào)整周期時(shí)間小于電磁流量計(jì)本身的一個(gè)工作周期,顯然無法達(dá)到減小誤差的目的。
利用模糊控制思想,我們將流量波動(dòng)區(qū)域劃分為四個(gè)區(qū)域:控制程序中也是±△x×Yo,Yo±03,Yo±0.5,其中Sx為可調(diào)誤差范圍,我們在生產(chǎn)中取0.015,流域劃分單位為t/h。不同地區(qū)采用不同的調(diào)整方案。具體流程如圖3所示,其中變量Rel代表實(shí)測流量,變量Idea代表理論流量。
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