纯滞后系统算法设计与仿真研究

在当被控对象与模型失配情况下,Smith预估控制往往难以达到满意的效果。针对具有此种情况的纯滞后工业过程,提出了一种内模控制设计方法;通过仿真结果表明,内模控制能克服被控对象增益和时间常数变化对控制性能的影响,有较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

双容水箱上的几种液位控制实验及被控对象的数学模型

介绍了双容水箱液位控制实验仪的实物系统装置;面向不同的实际背景,设计了几种典型的控制实验,并用机制分析法分别建立了被控对象的数学模型;分析了上述被控对象的能控性和能观性.     

Smith预估算法在计算机控制系统中的应用

Smith预估控制是一种对被控对象的纯滞后补偿,在工业过程中有着比较广泛的应用。在传统Smith预估算法的理论基础上,采用Smith预估器与PID控制器相结合的方法,推导出相应的控制算法,利用实验室现有的硬件设备,确定控制方案,搭建计算机控制系统。被控对象为电加热管,其对象特性可以通过阶跃响应曲线测得。通过NI公司的LabVIEW软件平台,实现控制算法的软件编制以及相应的控制界面的设计。     

催化裂化装置反应深度多变量预测控制

研究了催化裂化装置的优化控制问题，指出干扰或操作条件变化时，会导致被控过程出现三种系统（ｒ＝ｍ，ｒ〈ｍ，ｒ〉ｍ），其中ｒ为控制变量维数，ｍ为被控变量维数。这三种系统会相互转化，提出了适合于这种复杂工业过程的多变量预测控制策略。仿真和工业应用结果表明，该方法能使大型工业装置操作稳定，所有被控变量和操作变量都不超限，充分发挥装置的潜力，具有较高的工程应用价值。     

基于单片机的被控对象仿真装置的设计与开发

为解决现有被控工艺对象存在的价格高和灵活性差等问题,该文采用单片机对液罐和液体混合装置等常见被控对象进行机理建模,并配合模拟量和开关量的输入和输出接口及触摸屏等器件,构建被控对象的仿真装置。实践表明,该装置体积小,操作灵活方便,显示直观形象,可与可编程控制器、集散控制系统和数字调节器等控制装置配合完成简单或复杂控制方案的实施和测试。     

混合选别过程半实物仿真系统

为了满足复杂工业过程控制技术的研究需求,需要建立具有代表性的半实物仿真系统.针对混合选别过程,研发由对象计算机、控制器设计计算机、监控计算机、虚拟执行机构与检测仪表装置和控制系统组成的半实物仿真系统.该系统基于工业控制系统软件开发控制算法,运用MATLAB研发虚拟对象、虚拟执行机构和检测仪表、控制器设计模型,研发了相应的可视化界面.在对象计算机、控制器设计计算机和监控计算机的基础上完成了被控对象机理建模、控制器设计模型参数辨识、控制器设计和控制器性能评价等研究.为复杂控制算法研究进一步工业应用奠定了基础.     

条件技术在控制模式切换中的应用

工业过程控制中存在着各种控制模式,在各种控制模式之间的切换会使系统产生饱和现象,影响系统的性能。通过在具有控制模式切换的系统中引入条件技术的可行性参考输入的概念,设计抗饱和控制器,减小由于模式切换过程产生的对被控对象产生的阶跃影响。通过仿真证明了所设计的抗饱和控制器缩短了系统输出的调节时间,削弱了由于模式切换对被控对象带来的阶跃影响,使整个控制系统具有明显的抗饱和效果。     

提高Smith预估器扰动抑制能力的方法及应用

以带纯滞后的典型工业过程为被控对象，针对常规Ｓｍｉｔｈ预估补偿控制对外扰动信号响应缓慢的缺点，给出一种改进的Ｓｍｉｔｈ预估器结构。分析了预估器的改进方法和参数设计，数值仿真和应用结果表明，该控制方案对改善系统的抗干扰性能有良好效果。     

基于LonWorks的专家PID工业控制系统设计

本文设计了基于LonWorks的专家PID工业控制系统,分析了该系统的硬件组成和软件实现方案。在控制器设计上,将专家控制与传统PID控制相结合,采用了专家PID控制,通过Matlab仿真表明,本文所设计的专家PID控制器与传统PID控制器相比,在控制工业常见被控对象时响应速度更快、抗干扰能力更强、动态性能更好;在工业生产现场的数据传输通信中采用了Lon-Works现场总线技术,使工业生产现场的通信效率和准确度大大提高。     

模糊神经网络内模控制

内模控制(IMC)是一种先进的控制算法,具有很强的抗干扰性及鲁棒性,在工业过程控制中应用广泛.内模控制的控制性能往往取决于被控对象的模型,因此,如何得到被控对象的精确模型成为关键问题.对于工业中常见的非线性过程,传统的设计方法很难得到满意的控制效果.模糊控制和神经网络的引入为非线性内模控制的研究提供了一种新方法.模糊逻辑适合表达机遇规则的知识,而神经网络具有较强的自学习及自适应能力.将模糊逻辑与神经网络相结合,应用于内模控制中,对基于该模糊神经网络(FNN)的内部模型和控制器的建立进行了分析.仿真结果证明该算法是有效的,具有很强的自适应性和鲁棒性,可以应用于非线性及时变系统中.     

基于MATLAB语言的数字控制系统组合简化

针对复杂数字控制系统组合简化过程,使用传统的图解法或信号流图法要遵循多种简化规则和进行大量的数学运算,提出基于ＭＡＴＬＡＢ语言的ＣＡＣＳＤ,直接确定离散广义被控对象的数学模型,组合简化过程自动完成,仿真研究证实此方法的正确性     

节能中央空调系统的温湿度控制

介绍了工业用中央空调控制系统的设计.用自动控制实现空气处理设备各个环节的节能,说明空调系统的控制思想及控制对象,对温湿度自动控制系统的工艺流程及二线制传感变送器的信号传输进行分析.结合对纺织厂中央空调系统的技术改造实例,说明节能中央空调系统的温湿度控制整机设计过程.     

长输油管道实验装置的设计与实现

该文探讨了油气储运工程方面的长输油管道实验装置的设计。这套装置有广泛的实用性,既可用于模拟原油、成品油管道输送,又可用于模拟油库工艺和管道异常工况,如泄漏监控等。装置由罐区、泵房、工艺管线、阀组、涡轮流量计、测控仪表、压力变送装置、温度变送装置和SCADA控制系统等部件组成,可完成多种输油工艺、油库工艺和异常工况模拟。整套装置可微机控制全程,也可由人工手动完成各种仿真模拟与实验研究。     

仿人智能模型控制器及其仿真分析

在采用单片机实现的智能控制系统中，嵌入式软件开发需要简单实用的智能控制算法，其既能保证系统具有较好的性能，又能满足系统控制的实时性要求，针对这个问题，将仿人智能控制与模糊控制相结合，提出了一种仿人智能模糊控制器，给出了该控制器的基本结构、控制算法和仿真结果。仿真分析和实际应用证明，仿人智能模型控制器的设计不需要对象精确的数学模型，且实现比较简单。仿人智能控制器控制效果好，它具有响应速度快、超调小、鲁棒性强等优点，具有一定的工程应用价值。     

电石电弧炉节能型智能控制系统

以工业电石电弧炉为控制对象，根据系统运行中存在的问题，提出了节能型智能控制系统．系统采用神经网络控制器及微机电极调控器构成复合智能控制系统，设计了电弧炉神经网络控制器和新的自学习算法，经仿真和实际运行，运行稳定，节能效果显著     

化工生产过程计算机仿真控制系统

针对大型化工生产过程控制的仿真对各类操作人员的培训问题,以自主开发设计的甲醇和碳酸二甲酯生产过程仿真控制系统为背景,阐述了化工生产过程计算机仿真控制系统的建模技术及模型求解方法,并给出了基于PID的调节器参数整定方法以及主要控制过程的PID控制仿真实例,该系统不仅适用于化工企业员工的上岗培训,而且适用于化工专业学生的生产实习.     

MCS-51单片机控制的直流PWM随动系统

本文介绍一种由单片微型计算机控制的直流PWM随动系统。该控制系统可用于数控机床的定位控制等方面。系统具有控制精度高、运行可靠等特点。该系统的位置环由单片机控制调整。它不仅仅简化了系统结构,使系统的性能价格比提高,而且使系统具有较高的控制精度和可靠性。另外,该系统还具有误差显示,键入调整控制参数的功能。本文中给出了系统的硬件框图与软件程序框图,并给出了实验结果。在本文的最后,又提出了进一步提高控制精度的改进措施。     

氢氮比模糊预测控制

就合成氨厂的氢氮比微机自控系统的设计,提出一种基于模糊和预测控制理论的新型算法,工厂运行表明,该算法有效地克服了控制对象的大滞后,数学模型时变及难以精确化等难题。