集中空调送风静压系统建模与广义预测控制

集中空调空气处理系统因其大时滞、非线性、强扰动、被控对象辨识困难等特点,使得常规PID控制算法的控制效果欠佳。文中在分析集中空调整体系统架构的基础上,基于送风静压控制模型的辨识,提出广义预测控制算法。针对送风静压子模块,采用系统辨识方法,对风机频率风管静压回路进行建模,基于该系统控制模型,设计广义预测控制算法,并用于定静压控制策略的实现。仿真验证和实测结果表明,所设计的算法相对于传统PID控制算法具有较强的跟踪及抗干扰能力。     

基于遗传算法的约束广义预测控制

广义预测控制要求控制对象必须是线性无约束的，优化的性能指标也必须是二次型形式，因此，广义预测控制的工业应用存在很大局限性．本文尝试用遗传算法来解决存在约束的广义预测控制的优化问题，给出了基于遗传算法的广义预测控制算法的实现方法，并通过工业过程对象的仿真，验证了该方法的有效性，且控制效果良好．     

广义预测控制在特殊Wiener型非线性系统的应用研究

广义预测控制是一种基于被控对象参数模型的控制算法,适用于复杂的、数学模型难以精确建立的控制系统。现研究了该算法,并对一个被控对象模型进行了仿真。结果表明,广义预测控制算法响应速度快,无超调,控制效果理想。     

基于广义预测控制的中频感应加热系统温度控制

针对感应加热系统温度控制对象的特点,提出了基于广义预测控制算法的温度控制策略,并通过仿真验证了将广义预测控制应用于中频感应加热温度控制的合理性.同时也介绍了中频感应加热温度控制系统的结构及其实现方法.     

多变量广义预测控制及一种简化算法

推导了多变量广义预测控制算法，该算法能有效地处理过程的不稳定性和非最小相位特性，并具有良好的解耦性能。同时提出一种处理纯滞后对象的新方法，即将近似法和广义预测控制相结合解决时滞的方案。这种方法可以解决通道之间时滞不同的对象，并且针对广义预测控制算法的复杂性对其简化算法（多变量单值广义预测控制算法）进行了研究。通过仿真研究表明，多变量单值广义预测控制算法在跟踪性、鲁棒性、抗干扰能力等方面都得到很好的控制效果。     

Toeplitz变换广义预测控制改进算法

提出两种改进的Toeplitz变换广义预测控制快速算法。其一,在已有无需Diophantine方程求解的Toeplitz变换广义预测控制算法中引入一种柔化矩阵,避免了复杂的矩阵求逆计算,进一步提高了算法的快速性;其二,通过矩阵变换,将现有基于Diophantine方程求解的Toeplitz变换广义预测控制算法推广到预测时域和控制时域不相等情况,扩展了算法的适用范围。仿真结果验证了上述算法的有效性。     

基于遗传算法的多变量增量型广义预测控制

针对多变量增量型广义预测控制算法增量系数难于根据系统特性选择的问题,提出基于遗传算法的多变量增量型广义预测控制算法.多变量增量型广义预测控制算法通过将求解出来的控制增量分别乘以相应的增量系数,来提高系统的鲁棒性和稳定性,同时采用阶梯式的控制策略降低多变量广义预测控制算法的计算量,运用改进的遗传算法优化整定多变量增量型广义预测控制的增量系数增强系统的跟踪特性.通过原油常压塔的侧线产品质量控制的仿真,验证了该方法有较好的鲁棒牲和抗干扰性.     

时滞系统的自抗扰广义预测控制的性能分析

为了实现对时滞系统的高性能控制,提出1种自抗扰广义预测控制算法。首先阐述自抗扰广义预测控制算法的设计原理,得到算法的闭环反馈结构。然后利用频域分析法推导出算法的频域特性,分析并总结时滞系统自抗扰广义预测控制算法的参数整定原则。最后对自抗扰广义预测控制算法以及传统的广义预测控制算法的动态性能进行比较。研究结果表明:自抗扰广义预测控制算法无需在线辨识被控对象精确的数学模型,可以离线求得丢番图方程的解析解,算法的在线计算量大大减少;相比于传统的广义预测控制算法,自抗扰广义预测控制算法具有更好的动态性能。     

工业锅炉汽包水位系统智能调节研究

针对工业锅炉中具有较复杂动态特性的汽包水位系统,提出了用广义预测控制算法对锅炉汽包水位控制的一种有效方法。该方法是预测控制技术的一个非常重要的分支,将这种算法用于锅炉汽包水位控制的仿真研究表明,该控制方案表现出良好的控制品质并能适应被控对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力。它明显优于传统的 PID 控制。     

基于B—P神经网络的非线性系统预测控制的研究

预测控制是以计算机为手段基于模型预测进行控制的方法,但是已有的预测控制算法通常是针对线性渐进稳定对象的,或者即使针对非线性使用了非线性模型,但由于算法过于复杂不能适用于快速系统,本文对复杂非线性系统提出了一种基于Ｂ－神经网络的预测控制方法,仿真和实际结果表明该方法的有效性和快速性,能够实现对非线性系统的实时智能优化控制。     

DMC算法在监控层嵌入到DCS层组态软件中的技术

提出了预测控制算法在监控层嵌入到DCS层组态控制软件中的应用技术。论述了该技术及其应用在某热电厂CFBB过热汽温控制中的技术方案,包括汽温对象特性描述及常规控制方案分析,改进的汽温控制方案设计。该方案将喷水减温执行机构的非线性特性的增益调度补偿、具有前馈-反馈结构的DMC预测控制和DMC-PID串级预测控制等先进控制技术综合应用,获得了良好的现场工业应用实验效果。     

GPC当前控制的矩阵分解算法

本文用矩阵的三角分解法(LR)求广义预测控制器(GPc)的当前控制u(k),避免了矩阵求逆运算。此方法减少了广义预测自校正控制算法的运算量,有利于该算法在实时控制中的应用。     

虚拟DCS开发及应用研究

论述了虚拟DCS的概念以及DCS生命周期中的3种形式（仿真DCS、虚拟DCS、激励DCS）,介绍了虚拟DCS的相关技术,包括技术资源、虚拟算法库、虚拟分散处理单元及仿真功能.通过对过热汽温控制系统的实例,表明了基于虚拟DCS技术为DCS的培训、应用和开发提供了良好的软件平台.     

列控系统中数据通信子系统可靠性研究

列控系统中数据通信子系统的可靠性对于保障列车安全高效运营具有重要作用.利用马尔可夫模型,综合了随机信道恶化,越区切换、无线接入设备故障等无线信道失效因素,提出了数据通信子系统非冗余结构和冗余结构的可靠性模型,分析了不同的数据通信系统结构对可靠性能的影响.同时,给出了列车运行速度与系统可用性指标的相互关系.分析结果显示,冗余结构的数据通信子系统有效提高了通信系统的可靠性;冗余结构的系统可用性指标比非冗余结构提高了大约两个数量级,达到99.99%;冗余结构有效消除了列车越区切换对系统可靠性能的影响.     

整车道路模拟试验台的控制算法研究

介绍多输入多输出系统时域波形再现(TWR)过程,给出基于频率响应函数(FRF)模型的系统辨识方法以及基于频域迭代自学习控制(ILC)算法的目标信号迭代具体流程.针对整车道路模拟试验台控制算法软件的开发,提出在迭代过程中对信号进行适当重叠分段的频域迭代自学习控制算法.通过现有的四通道整车道路模拟试验台,在真实环境中成功实现了对某样车各车轮轴头处垂向加速度的时域波形再现.结果表明,该算法精度较高,能够作为试验台的控制算法.     

动态矩阵控制算法的改进和应用研究

推导了改进的动态矩阵控制算式,对其特性进行了理论分析和数字仿真,证明了该算法可以用于解决具有纯滞后的过程和非最小相位过程的控制问题,并且具有极强的鲁棒性。为了使该算法能适应时变过程的控制需要,加入了脉冲响应系数辨识,并对这种辨识进行了简化。在数字仿真的基础上,作者用Z-80汇编语言编制了自适应动态矩阵实时控制软件,闭环模拟实验证明了该控制软件可以广泛地应用于实际过程控制。     

基于Delphi的DCS组态软件的研究与设计

组态软件是近年来工控软件领域中十分活跃的部分,它的出现并兴起为工控软件的设计注入了新的活力.阐述了组态技术在集散控制系统软件开发中的重要意义,并介绍了集散控制系统组态软件的主要功能.在Delphi开发环境下,利用组态技术设计了基于集散控制系统的工程师站软件.     

过程控制实验装置实时监控软件开发

针对现有过程控制实验装置系统存在实时数据难以保存、复杂控制算法难以实现等问题,设计并开发了基于Matlab软件和OPC(OLE for process control)通信技术的实时监控软件。该软件通过OPC技术与过程控制实验装置集散控制系统进行通信,实时采集装置的运行数据,利用Matlab软件GUIDE工具开发GUI界面,实现数据的实时显示、保存和控制算法编程。该监控软件为学生充分挖掘实验装置功能和开展创新性研究提供了技术平台。     

功率控制算法在混沌CDMA中的应用

结合混沌CDMA通信系统的特点,提出了一种采用开环控制和闭环控制相结合的功率控制算法。在此算法的基础上,进行了混沌CDMA开环与闭环功率控制的仿真,并得出了相应的仿真曲线。仿真结果表明,这种功率控制算法是有效的。