基于模糊自適應(yīng)PID控制的制革轉(zhuǎn)鼓控制系統(tǒng)及方法

專利公開號(hào)：CN116661320A

申請(qǐng)人：臨沂大學(xué)

摘要：本發(fā)明公開了一種基于模糊自適應(yīng)PID控制的制革轉(zhuǎn)鼓控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括制革轉(zhuǎn)鼓、供水裝置、制革助劑添加裝置、制革轉(zhuǎn)鼓運(yùn)動(dòng)控制裝置、PID控制器、下位機(jī)和上位機(jī)；制革轉(zhuǎn)鼓上設(shè)有溫度變送器和pH值變送器，溫度變送器和pH值變送器與下位機(jī)電連接，下位機(jī)與上位機(jī)電連接；下位機(jī)與PID控制器電連接。PID控制器包括與供水裝置中供水調(diào)節(jié)三通混合控制閥電連接的制革轉(zhuǎn)鼓溫度模糊PID控制器，以及與制革助劑添加裝置中制革助劑添加控制閥電連接的制革轉(zhuǎn)鼓pH值模糊PID控制器。本發(fā)明采用參數(shù)自整定模糊PID控制算法，控制制革轉(zhuǎn)鼓鼓內(nèi)溫度和pH值，實(shí)現(xiàn)在線判斷制革轉(zhuǎn)鼓的運(yùn)行狀態(tài)，并保持鼓內(nèi)溫度和pH值的精確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制革生產(chǎn)設(shè)備控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于模糊自適應(yīng)PID控制的制革轉(zhuǎn)鼓控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

轉(zhuǎn)鼓是制革生產(chǎn)中加工皮革的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于準(zhǔn)備工段和鞣制工段，通常浸水、浸灰、脫毛、軟化、浸酸、鞣制、染色、乳液加油等工序都要在轉(zhuǎn)鼓中完成，通過(guò)轉(zhuǎn)鼓的機(jī)械作用，可以促進(jìn)各種制革助劑的均勻滲透，從而完成制劑對(duì)皮革的化學(xué)作用。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于各種現(xiàn)實(shí)因素的存在及互相作用的影響，導(dǎo)致制革轉(zhuǎn)鼓鼓內(nèi)溶液的pH值過(guò)高或過(guò)低、鼓內(nèi)溫度過(guò)高或過(guò)低，使加工的原皮效果差，并影響制革助劑和原料皮的反應(yīng)進(jìn)程，最終造成所生產(chǎn)的皮革未能達(dá)到該生產(chǎn)工藝的要求，直接影響了最終成品革的質(zhì)量。所以，制革轉(zhuǎn)鼓鼓內(nèi)溫度和pH值控制的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性是影響皮革產(chǎn)品質(zhì)量和運(yùn)行安全的關(guān)鍵因素之一。

目前，大多數(shù)制革工廠對(duì)制革轉(zhuǎn)鼓的控制是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)員工的經(jīng)驗(yàn)，采用人工調(diào)節(jié)制革轉(zhuǎn)鼓的運(yùn)轉(zhuǎn)。然而這種方法主要依賴人工經(jīng)驗(yàn)，而且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)與工藝規(guī)定不符的情況。此外，由于制革轉(zhuǎn)鼓控制系統(tǒng)具有時(shí)變、非線性和時(shí)滯的特點(diǎn)，因而難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，這給制革轉(zhuǎn)鼓的優(yōu)化控制帶來(lái)很大的困難。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于模糊自適應(yīng)PID控制的制革轉(zhuǎn)鼓控制系統(tǒng)及方法，該方法可以根據(jù)制革轉(zhuǎn)鼓的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和控制性能的要求，采用參數(shù)自整定模糊PID控制算法來(lái)控制制革轉(zhuǎn)鼓鼓內(nèi)的溫度和pH值，相較于利用傳統(tǒng)PID控制算法，明顯改善了系統(tǒng)的性能，提高了控制的精確性，改善了皮革加工生產(chǎn)的條件，從而保障了皮革產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了企業(yè)皮革加工的生產(chǎn)能力。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述制革轉(zhuǎn)鼓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中制革轉(zhuǎn)鼓控制的結(jié)構(gòu)框架示意圖；

圖2

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中基于模糊PID控制實(shí)現(xiàn)供水三通混合控制閥控制的流程圖；

圖3

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中基于模糊PID控制實(shí)現(xiàn)制革助劑添加控制閥控制的流程圖；

圖4

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中模糊PID控制器的結(jié)構(gòu)框架示意圖。

圖5