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[1]付书培,张　翼*,李星辉,等.基于论域可调模糊PID的云母矿质量分数控制系统设计与应用[J].武汉工程大学学报,2021,43(03):300-306.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202004011]
　FU Shupei,ZHANG Yi*,LI Xinghui,et al.Design and Application of Mica Ore Mass Fraction Control System based on Variable Universe Fuzzy PID[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2021,43(03):300-306.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202004011]
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基于论域可调模糊PID的云母矿质量分数控制系统设计与应用(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
43
期数:
2021年03期
页码:
300-306
栏目:
资源与环境工程
出版日期:
2021-06-30

文章信息/Info

Title:
Design and Application of Mica Ore Mass Fraction Control System based on Variable Universe Fuzzy PID
文章编号:
1674 - 2869（2021）03 - 0300 - 07
作者:
付书培1; 张　翼*1; 李星辉2; 李书武2; 李　俊2; 陈　蓉3
1. 武汉工程大学资源与安全工程学院，湖北 武汉 430074；2. 湖北平安电工材料有限公司，湖北 通城 437400；3. 武汉产品质量监督检验所，湖北 武汉 430048
Author(s):
FU Shupei1; ZHANG Yi*1; LI Xinghui2; LI Shuwu2; LI Jun2; CHEN Rong3
1. School of Resources & Safety Engineering，Wuhan Institute of Technology，Wuhan 430074，China；2. Pamica Electric Material （Hubei） Co.，Ltd，Tongcheng 437400，China；3. Wuhan Product Quality Supervision & Testing Institute，Wuhan 430048，China
关键词:
云母矿; 矿石质量分数; PID控制; 模糊控制; 论域可调
Keywords:
mica ore; ore mass fraction; proportional-integral-derivative control; fuzzy control; variable universe
分类号:
TD440.4099
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202004011
文献标志码:
A
摘要:
云母矿制浆过程具有滞后性较大的特点，普通PID控制无法产生较好的控制效果。为解决这一问题，本文首先按相应规则使模糊控制器输入量与输出量的论域范围随误差和误差变化率进行调节，然后利用模糊控制器实现PID控制参数实时调整，最后得到一种论域可调且具有自适应功能的PID控制器。在Simulink 仿真实验中，与普通PID相比，此控制方式动态系统响应快、超调量小。在湖北平安电工材料有限公司云母纸生产线应用结果显示，该控制系统能够将云母矿质量分数静态误差由原工艺每班±1.5%控制在±0.2%内，云母纸定量误差控制在±1 g内。使用该系统后生产线云母纸质量稳定，其定量波动范围明显降低。
Abstract:
The mica ore pulping process has the characteristic of large hysteresis，inducing the poor control performances of ordinary proportional-integral-derivative（PID）. To solve this problem，firstly，we adjusted the universe range of input and output of the fuzzy controller with change of the error and error rate according to the corresponding rules，and then the real-time PID control parameters were realized by using the fuzzy controller，finally，a PID controller with variable universe and self-adaptive function was obtained. In Simulink simulation experiment，compared with ordinary PID，this control method shows fast dynamic system response and small overshoot. The application results in a mica paper production line of Pamica Electric Material （Hubei） Co.，Ltd show that the control system can control the static error of the mica ore mass fraction within ±0.2% from ±1.5% per shift of the original process，and the quantitative error of mica paper within ±1 g. After using this system，the quality of mica paper in the production line is stable，and its quantitative fluctuation range is significantly reduced.

参考文献/References:

［1］　云母综合利用编写组. 云母综合利用［M］. 北京：中国建筑工业出版社，1983.［2］　黄鸿. 云母纸的生产工艺及应用［J］. 中华纸业，2004（11）：29-31.［3］　张小伟. 高性能复合云母纸的制造技术及增强机理的研究［D］. 武汉：武汉理工大学，2011.［4］　黄亚南，张爱娟，胡慕伊. 基于单神经元PSD的纸浆浓度控制算法研究［J］. 中国造纸，2016，35（5）：46-50.［5］　曹露，熊智新，胡慕伊. 纸浆浓度控制系统的仿真研究［J］. 计算机仿真，2012，29（6）：176-179，183.［6］　陈银环. 基于BP神经网络PID的纸浆浓度自适应控制［J］. 包装工程，2018，39（1）：146-150.［7］　李尚昆. 智能PID控制算法在商场中央空调中的应用分析［J］. 中国新通信，2019，21（5）：148-149.［8］　崔皆凡，刘艳，闫红，等. 基于模糊控制的多电机神经元PID同步控制［J］. 组合机床与自动化加工技术，2013（2）：81-83.［9］　孙建飞，辛长范. 火箭弹电动舵机模糊单神经元PID控制算法［J］. 海军航空工程学院学报，2019，34（6）：499-504，510.［10］　李文杰. 分数阶PID仿人智能控制算法在车辆自动驾驶系统中的应用［J］. 电脑与信息技术，2017，25（5）：5-7，18.［11］　朱呈祥，邹云. 分数阶控制研究综述［J］. 控制与决策，2009，24（2）：161-169.［12］　王孟效，孙瑜，汤伟，等. 制浆造纸过程测控系统及工程［M］. 北京：化学工业出版社，2003.［13］　张国良，曾静，柯熙政，等. 模糊控制及其MATLAB应用［M］. 西安：西安交通大学出版社，2002.［14］　胡亚南，宁奎伟，赵锦文. 基于论域可调模糊PID的纸浆浓度控制系统研究［J］. 中国造纸，2019，38（1）：44-49.［15］　李洪兴. 变论域可调自适应模糊控制器［J］. 中国科学（E辑），1999，29（1）：32-42.［16］　LI H X，MAO Z H，WANG J Y. Variable universe stable adaptive fuzzy control of nonlinear system ［J］. Science in China（Series E：Technological Sciences），2002，45（3）：225-240.［17］　王晓玲，张广明. 论域可调模糊PID磁悬浮轴承控制系统仿真［J］. 仪表技术与传感器，2012（12）：144-147.［18］　杨鲜鲜，宁铎. 论域可调模糊PID控制器的设计与仿真［J］. 化工自动化及仪表，2010，37（4）：29-32.［19］　葛升民，童树鸿，周斌. 纸浆浓度控制系统的设计［J］. 中国造纸，2002（3）：52-54.［20］　曾春水. 浅谈磨矿浓度对磨矿效果的影响［J］. 中国钨业，1998（2）：25-27.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2020-04-24基金项目：国家自然科学基金（52074196）作者简介：付书培，硕士研究生。E-mail：15071122672@163.com*通讯作者：张　翼，博士，副教授。E-mail： 10090101@wit.edu.cn引文格式：付书培，张翼，李星辉，等. 基于论域可调模糊PID的云母矿质量分数控制系统设计与应用［J］. 武汉工程大学学报，2021，43（3）：300-306.
更新日期/Last Update: 2021-06-28