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目前的工业现状是PID控制依旧占据着统治地位,曾出现过一些智能算法在局部的范围内得到了运用,但是大部分现代模型控制方法仍然无法撼动PID在工业界的地位,很难被容纳。原因一方面可能是新型的算法在工程实际中存在与理论研究的差异,理论研究是很难照搬的运用到工程实际,现实的环境是更复杂、更不可测的。一种好的算法需要充分理解工程师的经验,在理论的基础上和经验相结合才能创造出更优秀的控制算法。自抗扰控制(ActiveDisturbance Rejection Control,ADRC)是对PID的一种继承,即保留了后者的优秀成果,又对其不足做出适当的改进,通过使用扩张状态观测器在线估计误差并补偿,降低了在建模方面的一些不足,而且作为一种更为灵活的框架,可以在其基础上进行扩展,具有更加宽泛的适用范围。 本文针对热处理电阻炉设计出了基于线性降阶自抗扰的控制系统,主要完成的工作可以归纳为以下三个方面: (1)更新前的电阻炉控制系统运行现状的调研、分析,新电阻炉控制系统的硬件电路的设计、规划、搭建,控制柜部分各个模块的调试、组装,各个采集卡与上位机的通讯。 (2)通过对电阻炉控制系统的运行状况和前沿的控制理论的了解,设计了基于线性降阶自抗扰的控制策略。利用实验室电阻炉模拟平台对所设计的算法和传统控制算法进行实验控制结果对比,选择最理想的控制策略。根据实验室调试经验归纳了一些在现场调试自抗扰控制算法的经验性结论,完成现场控制系统软硬件的搭建、测试,控制参数的整定等工作。 (3)针对控制系统平台的需求设计基于组态王的人机交互控制软件系统,系统能够动态模拟电阻炉的运行状态,并对一些重要参数进行监测与提醒,而且在保证系统可靠性的前提下简化了人员操作步骤。