何洪坤 夏 鹏 田 坤

(上海工程技术大学机械工程学院，上海 201620)

模糊PID控制在冷冻干燥机温度控制系统中的应用

何洪坤 夏 鹏 田 坤

(上海工程技术大学机械工程学院，上海 201620)

针对冷冻干燥机温度控制系统的大滞后、时变特性，设计了一个遗传算法优化的模糊PID控制器，并将它应用于冷冻干燥机搁板的温度控制中。仿真实验结果表明：遗传算法优化的模糊PID控制器响应速度快，具有良好的稳定性和抗干扰性，相比于传统PID算法能够更好地解决系统的非线性、时变和大滞后问题。

模糊PID控制 冷冻干燥机 温度控制系统 搁板温度 遗传算法

真空冷冻干燥技术是一种使物料在低温低压环境下脱水干燥的工艺技术，是目前最先进的干燥技术之一。该干燥技术的优点是不仅可以保持物质原有的气味、形状、生物和化学性质不变，还可以保护样品内热敏物质不受损坏且易于分切和储藏。传统的真空冷冻干燥装置多采用普通PID控制器进行控制，在整个控制过程中PID的3个参数始终保持不变，然而物料温度、搁板温度、真空度和冷阱温度具有时变性和滞后性，因此导致装置在降温和升温的不同阶段无法实现PID参数的实时整定，产生干燥时间过长、能耗大和生产率不稳定的问题[1]。针对冷冻干燥机搁板温度控制系统的大滞后、时变特性，笔者将遗传算法优化的模糊PID控制器应用于冷冻干机燥温度控制系统中，以提高搁板温度响应曲线的跟随性，加快反应时间，提高温度控制精度。……