一种相变储能电锅炉的蓄放热温度控制方法

针对相变储能电锅炉温度控制系统具有大惯性、大滞后的特性,提出一种基于串级PID的温度控制方法。通过控制循环风道风量控制电锅炉的出水温度,串级控制系统副回路根据电锅炉换热器一次侧出风温度变化控制调节阀开度,对循环风道风量进行粗调;主回路根据电锅炉出水温度变化协调控制循环风机转速与调节阀开度,对循环风道风量进行细调,使电锅炉出水温度达到目标值。其中主调节器采用PID控制,副调节器采用P控制。利用Matlab/Simulink软件进行仿真,结果表明提出的控制方法能够实现对电锅炉出水温度的稳定控制,并具有一定抗干扰能力。     

棉麻纤维液氨改性成套设备控制系统设计

介绍了棉麻纤维液氨改性的原理及其工艺流程.根据棉麻纤维的液氨处理工艺要求,采用以Devicenet为总线架构组成两级控制系统.在上位机设计了监控画面,便于系统调试和用户设定工艺参数.下位机以CPU 43H型可编程逻辑控制器(PLC)为核心,通过回路控制板的串级控制和模糊控制的实现,温度控制精度达到±5℃,较好地满足了系统设计的预期要求.     

基于非线性微分几何理论的半间歇聚合釜温度控制器设计

半间歇聚合反应具有强非线性、时滞、时变的特点,反应机理复杂,其温度控制一直是难点。应用传统的串级PID控制结构,无法保证温度控制在允许的误差范围内。为保证产品质量,设计了一个非线性控制器来提高温度控制精度。根据Chylla-Haase反应器模型,利用非线性微分几何理论,通过微分同胚和状态反馈,实现输入-输出精确线性化,在此基础上引入误差渐近跟踪项和积分器,设计出温度渐近跟踪控制器,通过调整控制器参数,可达到误差快速指数衰减。仿真结果表明该控制器在设定值跟踪和抗干扰方面明显优于串级PID控制器及模糊串级PID。     

热连轧AGC系统的串级预测控制

在监控自动厚度控制(AGC)系统基础上,增加一个压力AGC副回路控制.基于Smith预估模型,采用串级控制方式以综合使用监控AGC与压力AGC.副回路采用PID调节方式,主回路基于广义预测控制(GPC)算法求解控制器.由于增加了副回路控制,对进入副回路的干扰有超前抑制作用,因而减少干扰对主变量的影响,提高了抗干扰能力,从而改善了过程的动态特性.仿真结果表明该方法是可行性的,具有较好的控制性能.     

基于非线性PID的连续搅拌反应釜控制方法

连续搅拌反应釜(continuously stirred tank reactor,CSTR)普遍存在高度的非线性、不稳定性和参数不确定性.线性比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制算法难以满足CSTR系统的控制要求.为了提高CSTR系统的控制品质,采用非线性函数对线性PID控制器的比例、积分、微分系数进行非线性构造,得到非线性PID(nonlinear PID,NPID)控制算法,并将NPID算法运用于CSTR系统的出料温度控制.仿真结果表明,NPID控制算法的控制效果更好,CSTR的出料温度和出料浓度响应曲线更加平滑,过渡过程时间更短,系统抗干扰能力和鲁棒性更强.可见,所提算法是合理和有效的.     

基于粒子群算法的二次再热机组主蒸汽温度优化控制

针对二次再热机组主蒸汽温度控制中,被控对象通常具有严重的非线性、滞后性、时变性等特点,采用传统的串级PID控制很难得到满意的动态响应特性这一问题,分析了二次再热机组热力系统,提出基于粒子群算法整定的主蒸汽温度优化控制方法,实现对串级控制系统主回路PID控制器参数的快速优化。基于Matlab/Simulink平台,对被控对象模型进行阶跃响应实验,仿真结果表明,经粒子群算法优化之后调节回路的控制性能较ZN整定方法明显提高。该优化控制方法不仅保留了串级控制系统抗内扰能力强的优点,同时有效地解决了主蒸汽温度控制系统中稳定性与准确性之间的矛盾,增强了系统对不确定因素的适应性,对工程应用具有一定指导意义。     

串级控制在聚合釜温控改造中的应用

根据某化工厂聚合釜化学反应新工艺对温度控制的新要求,经过实地考察与分析,笔者改用串级控制方案对原聚合釜温度控制系统的单回路控制方案进行了改造,经过实际应用取得了令人满意的效果。     

基于iFIX的锅炉温度监控系统

根据锅炉温度串级控制系统的结构与特点,设计了西门子S7-200PLC和i FIX的锅炉温度监控系统.系统采用串级PID控制,实现了对温度的实时监控.实验结果表明,系统响应速度快、稳定时间短、控制精度高.     

石膏粉生产线集散控制系统

将一套集散控制系统(DCS)应用在石膏粉生产线上。根据石膏粉生产工艺的特点，DCS网络结构采用总线型两层结构，把系统分成原料破碎、α粉车间、β粉车间3个子系统来分别控制，提出了相应的逻辑控制和回路调节控制策略，着重阐述了柱磨机喂料定量PID控制回路和β粉炒制系统的串级控制方案。     

串级式温度控制系统在一步制粒机上的应用

本文采用串级式控制对本厂原有的一步制粒机温度控制系统进行改造,通过试验证明了采用串级温度控制系统不仅解决了蒸汽温升滞后和温度冲高的问题,控制精度能保证在±1℃以内,而且其可操作性得到提高,现在只要给出物料对温度的要求,则可以按要求根据蒸汽压力,风量等条件,设定进、出风口温度,串级温度调节系统便可自行调节,如设定值不适合产品工艺要求,则可随时修改,非常方便。     

串级控制在锅炉夹套水温和内胆水温控制中的应用

锅炉水温具有非线性、时变性、大滞后和不对称性等特点,常规的方法难以达到理想的控制效果.采用串级控制系统应用于锅炉水温控制,设计了锅炉夹套水温和内胆水温串级控制系统,对其硬件设计和软件设计进行了详细的论述,该系统具有良好的计算机监控界面,能方便地在操作界面中进行设定和修改参数,并以动画实现数据和流程的"可视化".结果显示,实现了对锅炉温度控制,并达到所需的精度.     

DMF回收系统闭环控制的实现方案及算法分析

为了得到较高纯度的二甲基甲酰胺(DMF),针对DMF回收系统参数特性,提出一种压力、流量的单闭环控制系统和精馏塔串级温度控制方案。单闭环控制系统由上位机、PLC、压力传感器、流量计和电动阀组成。精馏塔温度串级控制系统中,主环是模糊自适应PID温度控制,副环是常规PI流量控制。现场测试及仿真结果表明,FM355C闭环控制和模糊自适应PID串级控制具有良好的稳定性、响应快和超调量小的特性。     

基于RBF神经网络自适应整定燃烧串级控制系统

针对传统的锅炉燃烧串级控制系统采用固定的PID控制参数难以取得满意的控制效果的缺点,引入径向基(RBF)神经网络自适应整定燃烧串级控制系统外同路的PID参数.内回路仍然沿用原来的Pl控制方式及控制参数,由RBF网络辨识得到被控对象的Jacobian信息后,根据梯度下降法自适应调整系统外回路的PID控制参数.仿真研究结果表明:新控制算法能够消除控制系统的静态误差;即使被控对象的模型参数发生了很大变化,新控制算法仍然能快速响应蒸汽压力的阶跃扰动,迅速克服燃料量内扰,其控制效果明显优于常规PID串级控制.     

燃气机热泵变容量控制仿真

为了设计燃气机热泵的变容量控制器,利用建立的仿真模型,通过仿真实验对串级模糊控制和串级PID控制系统的响应过程进行了研究.串级控制系统的主回路分别采用模糊控制和PID控制,比较分析了两种控制策略在不同工况下的控制效果,以及它们克服干扰的效果.仿真结果表明:同串级PID控制相比,串级模糊控制具有超调量少、系统输出比较平缓及达到稳态的时间短的优点;串级控制可以有效地克服系统的干扰,提高控制质量.     

双曲余弦增益的非线性PI蒸汽温度控制研究

本文针对大惯性、纯滞后的蒸汽温度控制对象,基于双曲余弦增益的非线性理论,设计了一种蒸汽温度控制对象的非线性PI控制系统。通过Matlab/simulink软件对单回路和串级汽温系统在阶跃扰动下工况进行组态和仿真,结果表明:双曲余弦增益的非线性PI控制器对蒸汽温度控制系统的动态性能改善显著,系统稳定性强,超调小,调节时间明显缩短,具有良好的抵抗干扰能力和鲁棒性。利用双曲余弦增益的非线性PI控制器较好解决了一类大惯性、纯滞后非线性对象的控制难题。     

基于串级PID的机器鱼位姿控制算法

针对三关节仿生机器鱼的位姿控制问题, 首先, 介绍三关节仿生机器鱼的硬件结构及其运动控制系统; 其次, 基于期望位姿建立坐标系, 构建机器鱼的位姿误差模型； 再次, 在串级比例-积分-微分(PID)控制系统的基础上, 提出基于串级PID的仿生机器鱼位姿控制算法; 最后, 在URWPGSim2D仿真平台和多水下机器人协作控制系统平台下分别进行算法仿真实验和实体实验. 实验结果表明: 与时变反馈控制算法相比, 基于串级PID算法的仿真机器鱼到达目标位姿所用时间增加, 但位置误差和方向角误差减小, 位姿控制的精度提高; 仿生机器鱼到达期望位姿所用时间为14.4 s, 位姿误差为(-3像素,-4像素,0.062 rad), 基本满足循迹和搬运等应用要求, 验证了算法的有效性.     

单参数模糊PID在塑料挤出机温度控制系统中的应用

论述了SIMAT IC S7-300可编程控制器在塑料挤出机温度控制系统中的应用,控制回路采用单参数模糊P ID(比例、积分、微分)脉宽调功法。控制系统把单参数模糊P ID控制和PLC(可变程序逻辑控制器)的逻辑判断指令结合起来,使P ID控制更为灵活,能较好地满足生产过程的要求。详细描述了该系统的工作原理和PLC的硬件组成、软件编制。     

散热器试验台送风系统规则自提取模糊控制试验

提出了环境试验室送风系统规则自提取模糊控制方法,试验研究了基于送风加热器调节的送风温度与测试室温度的模糊控制和比例积分(PI)控制效果.试验结果表明,对于无滞后环节的送风加热器-送风温度控制回路,传统PI控制方法具有较好的控制性能,收敛速度快;基本模糊控制方法收敛较慢,存在稳态误差;规则自提取模糊控制方法超调大,但收敛速度加快,稳态误差减小.对于具有滞后环节的送风加热器-测试室温度控制回路,规则自提取模糊控制方法超调小、稳态误差小、控制效果最好.可见,对于无滞后环节的被控过程,采用PI控制方法即可满足要求;而规则自提取模糊控制方法非常适用于具有大滞后环节的过程控制.     

利用热水(油)进行自动温控的反应釜系统

在化工领域,大量使用着利用热水(油)进行温度控制的化工反应釜系统,一般需要进行加热、保温、冷却过程。反应釜的工艺过程由热水通过环绕其外部的盘管进行加温和保温,反应完成后由冷水通过盘管进行快速降温,目前这种反应釜的温度控制过程一般由工人根据反应过程进行人工操作。利用PLC进行自动温度测量及控制的化工反应釜系统,可以实现化工生产过程自动化,把工人从危险的操作环境中解放出来,同时可以提高生产效率和产品的稳定性。     

苯胺硫化床控制系统设计

针对化工公司苯胺硫化床前期控制方案中出现的问题 ,提出了以高压水汽包压力为控制变量的单回路控制 ,和旨在消除对硫化床中心温度扰动的由温度 -流量组成的串级控制系统 ,以及为消除硝基苯、氢气流量、压力扰动而采用的硝基苯 -氢气比值控制系统。