基于PID的饲料制粒调质温度控制系统设计与试验

S816.8; 为解决颗粒饲料在制粒过程中调质温度依赖人工辅助控制问题,该研究设计了基于PID控制算法的调质温度控制系统.采用开环阶跃响应法建立电动比例调节阀与调质温度之间的控制模型.为了得到最优的PID控制参数(比例系数Kp、积分系数Ti、微分系数Td),通过Simulink仿真试验对比了Ziegler-Nichols整定法、衰减曲线法和临界比例度法的PID响应曲线,确定PID最优控制参数为Kp=52.7,Ti=6.4,Td=1.6.对小型制粒机调质温度控制系统进行试验,选用哺乳母猪配合粉料,调质温度分别设定为75、80和85℃,稳定后的调质温度均能维持在设定范围内;选取调质温度为80℃进行...

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Published in农业工程学报 Vol. 39; no. 1; pp. 1 - 8
Main Authors 王红英, 范佳宇, 王粮局, 吴俊华, 王威, 杨成才
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国农业大学工学院,国家农产品加工技术装备研发分中心,北京 100083 2023
Subjects
颗粒饲料
PID
品质
生产控制
调质温度
小型制粒机
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Summary:S816.8; 为解决颗粒饲料在制粒过程中调质温度依赖人工辅助控制问题,该研究设计了基于PID控制算法的调质温度控制系统.采用开环阶跃响应法建立电动比例调节阀与调质温度之间的控制模型.为了得到最优的PID控制参数(比例系数Kp、积分系数Ti、微分系数Td),通过Simulink仿真试验对比了Ziegler-Nichols整定法、衰减曲线法和临界比例度法的PID响应曲线,确定PID最优控制参数为Kp=52.7,Ti=6.4,Td=1.6.对小型制粒机调质温度控制系统进行试验,选用哺乳母猪配合粉料,调质温度分别设定为75、80和85℃,稳定后的调质温度均能维持在设定范围内;选取调质温度为80℃进行稳定性试验,每1 min记录调质温度,整个试验过程中调质温度基本稳定在(80±1)℃范围内,调质温度平均相对误差小于1％,调质温度变异系数小于0.5％,系统温度控制稳定,可自动采集制粒生产数据,实现了制粒过程中调质温度的快速响应和实时控制.研究结果可为颗粒饲料制粒机的自动化控制提供参考.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.202210132