基于预测控制的玻璃窑炉温度系统的控制研究

玻璃窑炉温度系统是一个大惯性、大滞后并具有非线性特征的变参数系统,难以建立精确的数学模型,而且窑炉在运行过程中受到多种扰动因素的影响,传统的PID控制难以满足对窑炉温度控制的高性能要求。本文将引入预测控制中的一种典型控制算法-动态矩阵控制（DMC）算法,提出把此算法应用到玻璃窑炉温度系统中.针对窑炉温度系统的特性进行了参数的设计研究,最后对窑炉温度系统进行了仿真。结果表明该算法具有响应速度快﹑跟踪性能好﹑鲁棒性和抗干扰性强的优点,非常适合于工业上大滞后控制系统。     

基于LS-SVM的陶瓷窑炉温度预测控制

针对陶瓷窑炉大热容量、大滞后、非线性等特点,提出了一种基于最小二乘支持向量机动态矩阵控制方法;首先,采用保证种群多样性微粒群算法优化的最小二乘支持向量机离线建立被控对象模型;然后在系统运行过程中,用动态矩阵预测算法实现对被控系统的预测控制;并以陶瓷窑炉温度为控制对象,与Smith预估控制以及内模控制算法进行了比较;仿真结果证明了所提控制方法具有很好的动、静态性能和强鲁棒性。     

陶瓷磨具行业工业窑炉控制系统的研究

本文就目前陶瓷磨具行业工业窑炉控制方法进行了简要总结,并进一步对陶瓷磨具工业窑炉控制系统进行分析、研究。随着计算机技术的不断发展,计算机控制技术必将更快、更广泛地应用到现代工业窑炉的控制中,在烧成制品质量不断提高的同时,更加注重环保与节能已成为现代化窑炉发展方向,工业窑炉的控制系统也必须满足并能引领现代工业窑炉向此方向发展。     

玻璃窑炉的分程解耦控制系统

在玻璃窑炉的控制系统中，窑炉温度的稳定最为重要。由于窑炉温度和油压之间存在强耦合，严重影响传统控制的品质。在当前窑炉温度控制技术的基础上。运用微机进行控制，提出了一种针对玻璃窑炉工艺和调节阀特点的分程解耦控制方法，硬件采用RS485总线标准建立工业控制网络系统，具有良好的抗干扰性。监控软件用GE-NEE3.0实现，做到了人机界面友好、操作方便。现场运行结果表明，该系统具有很大的推厂价值。     

基于GENIE的玻璃窑炉恒温控制系统的设计

文中简要介绍了工业控制组态软件GENNIE3.0的特点，给出了玻璃工业窑炉系统的结构框图及恒温控制系统的硬件框图，提出了一种针对玻璃窑炉工艺特点的分程解耦控制方法。监控软件用GENEE3．0实现，做到了人机界面友好、操作方便。现场运行结果表明，该系统具有很大的推广价值。     

基于B/S架构的智慧窑炉远程监控系统的研究

为改进传统工业窑炉生产的监控手段,基于"互联网+",融合无线传感技术、通信技术、网络技术、云平台和大数据等技术,设计实现了一套智慧窑炉远程监控系统。该系统使窑炉在运行时具有在线自诊断功能,让管理人员及时掌握炉体的温度场分布变化、废弃排放是否达标以及窑炉故障前兆,云端的大数据挖掘为窑炉寿命的预测等提供决策依据,对安全生产、提高生产效率、节约能源以及环保监测等关键技术经济指标起着至关重要的作用。因此,该设计对实际生产具有重大的实际意义。     

基于多模型的过热汽温自适应串级控制

针对电厂过热汽温被控对象具有大惯性、大滞后特性且对象参数随负荷变化较大等因素，该文提出了一种基于多模型的自适应串级控制方案，在若干不同的工况点建立对象棋型并设计出相应的控制器，根据运行工况选择相应的控制器，从而实现全工况运行的自适应控制。主调节器采用内模控制器，可以克服对象情性区的时滞特性，副调节器采用比例控制器，可以快速消除系统的内部扰动。针对某超临界600MW直流锅炉过热汽温系统，对该文给出的控制方案进行了仿真试验，仿真结果表明，所提出的控制方案在跟踪性、抗干扰性和鲁棒性方面得到了很好的兼顾，实现了系统全工况运行的满意控制。     

基于脱策Q学习的辊道窑温度分散H∞控制方法

辊道窑烧结过程是电池正极材料制备工艺的关键,烧结温度的精准控制对提高材料性能、保证产品一致性至关重要.然而,烧结过程通常面临动态信息难以获取、不同温区温度耦合严重以及存在外界干扰等问题,给精准控制辊道窑温度带来了很大的困难.鉴于此,提出一种新的辊道窑温度分散H_∞控制方法.首先,构造一个有界函数来描述温度关联项对当前温区控制性能的最大影响,并根据该有界函数建立温区的极小化极大问题,可将辊道窑温度控制问题转化为更小规模的温区温度控制问题,通过求解所有温区的极小化极大问题的鞍点解得到辊道窑温度H_∞控制策略,实现分散控制;然后,采用一种脱策Q学习算法学习各温区极小化极大问题的鞍点解,获得辊道窑关联系统的温度分散H_∞控制器;最后,基于实际窑炉温度数据进行仿真实验,实验结果表明在干扰存在的情况下,所设计控制器仍然能够精准控制辊道窑温度稳定在设定值上.     

埃克特参考温度法的气动加热系统研究

飞行器在高速飞行过程中产生的气动加热会对飞行器结构的刚度特性产生影响,从而可能导致飞行器性能下降甚至结构破坏;进行地面模拟结构热试验对研究飞行器的热载荷、热防护等气动加热的诸多问题意义重大;文章研究马赫数为2～4的气动加热地面模拟系统的模型、系统结构及控制方法,采用埃克特参考温度法推算出给定热流,与反馈热流比较,实现对地面模拟结构热试验系统的闭环控制;文章还研究了系统模型的辨识方法,采用遗传算法寻优系统的PI参数,并进行了两温区的平板气动热试验,一号温区最大误差1.8%,二号温区最大误差2.7%。     

基于混杂Petri网的液位控制系统仿真研究

针对工业生产中液位控制具有连续变量和离散变量共存这一复杂性,提出建立一种基于Petri网的水箱液位系统运行的混杂状态变换模型,用以分析单容、双容水箱液位等工业系统在运行过程中的多重状态及其转换关系.在Matlab/Simulink环境下,设计实现了单容、双容水箱液位混杂系统的仿真控制模型.仿真实验结果表明,该混杂模型及控制策略符合液位系统实际运行要求;采用混杂Petri进行建模分析,能较全面地描述液位系统中物理量间的并发及混杂现象,模型具有较好的封装性和可实现性,设计方法简便、有效.     

基于神经网络的回转窑建模及其优化控制设计

实现水泥回转窑温度稳定性控制,水泥回转窑熟料煅烧是一个涉及传质、传热和物理化学反应的复杂多变量、多扰动非线性过程。为了稳定回转窑烧成温度以提高孰料烧成质量,降低能耗,传统的控制方法,存在干扰大,稳定时间长等问题。在分析水泥回转窑工艺的基础上,采用Elman神经网络建立回转窑系统的模型,提出BP神经网络的PID控制方法,根据系统的运行状态,调节PID控制器的参数,以达到性能指标,设计了回转窑温度优化控制器,具有超调量小、动态性好、收敛速度快和控制精度高等优点。进行仿真的结果表明,回转窑烧成带温度逐渐趋于稳定,实现了对水泥回转窑的优化控制。     

基于智能控制的加热炉自动化系统

通过对国内加热炉控制现状及技术难点的分析．提出采用非线性的模糊控制与线性的PI控制相结合的双模态炉温控制方案，运用神经网络空燃配比寻优技术实现燃烧的最佳化，设计基于数学模型与操作经验的专家系统解决各段炉温的自动设定问题，从而实现了对整个加热过程的全自动智能控制。实际运行结果表明，该系统可靠性强，控制精度高，节能效果明显，对工业炉窑的控制具有一定的推广价值。     

基于半导体制冷器件的模糊恒温系统设计

本恒温控制系统精度要求高，且由半导体制冷器件构成的温控系统具有非线性、大惯性及数学模型难建立等特性，这使得常规PID控制器无法很好地满足系统要求，因此本文设计了一种新型模糊PID参数自整定控制器，该控制器能够发挥模糊控制鲁棒性强、动态响应好、上升时间快、超调小的特点，又具有PID控制器的动态跟踪品质和稳态精度，具有很好的实时性．并在实际使用中取得良好的控制效果。     

回转窑煅烧带温度控制器的设计与仿真

针对传统的回转窑煅烧带温度PID控制系统存在温度稳定性差、无法在线调整PID参数等问题,文章提出了一种采用模糊自整定PID参数控制方式设计回转窑煅烧带温度控制器的方案,介绍了该控制器的结构、设计步骤及回转窑煅烧过程系统的建模等,并采用Matlab中的Simulink模糊工具箱对模糊自整定PID温度控制器进行了仿真。仿真结果表明,该控制方法无超调量、调节时间短,能够实现参数的在线自调整。实际应用也证明了该控制方法的优越性。     

无模型控制方法的应用研究

以某玻璃厂熔窑控制系统为例,讨论无模型控制方法在工业现场应用的某些问题.无模型控制系统可以和DCS联合使用,来加强DCS的控制功能,也可以作为一个独立控制系统来使用.实践证明,利用建模与控制一体化和功能组合思想设计的无模型控制方法,对难控回路的控制效果,明显优于传统的PID控制器.     

氧化铝回转窑监督控制系统研究

为提高回转窑的台时产能、降低煤粉消耗,应用热工过程在线计算和图像测温结果,建立了以料浆流量、烧成带长度、熟料高度和熟料温度为输入的氧化铝回转窑给煤量优化数学模型;基于该模型开发的给煤优化监督控制系统用于某铝业公司大型回转窑的控制,使回转窑的自动控制熟料容重比合格率提高8.51%,台时产量提高2.5 t/h,煤耗降低2.5 kg/t,回转窑的自动控制运行率达70%;工业实践证明了该优化模型及系统的正确性和有效性,在同类回转窑自动控制中具有良好的推广应用价值.     

基于人机界面的固定点焊机自动控制系统

点焊机因其技术可靠、成本低、效率高及方法简单等优点被广泛应用于工业领域。但传统焊接方式采用固定式手工焊接,存在效率低、劳动强度大、焊接点位置精度不高及焊接过程难以控制等缺点,因此难以达到要求的工艺及精度。基于西门子S7-200系列PLC设计一套点焊机控制系统。该电焊机的工作台的旋转和进退等运动,采用PLC控制,步进电动机驱动,因此具有很高的控制精度及较强的实用性,可实现平面复杂焊点的全自动焊接;同时工件参数可通过触摸式人机界面与PLC进行交互,可在线修改工艺过程,实现加工过程全自动化。     

HIERARCHICAL SYSTEM CONCEPTS FOR SIMULATION OF HIGH AUTONOMY SYSTEMS

A high autonomy system is an intelligent system with self-determination power. Such a system must perform a variety of functions such as reasoning, planning, sensing, control, and other activities necessary to achieve predefined system objectives over an extended period of time under uncertainties in its environment. Simulation modelling can be a powerful tool for design of such complex autonomy systems. This paper describes the hierarchical, modular system concepts for simulation of high autonomy systems with an example of an intelligent control system called the AIDECS (Al-based, Distributed Environmental Control System). The paper emphasizes on development of methods, in an object-oriented manner, for isomorphic replications of complex hierarchical structures as a means of constructing hierarchical models. We show how polymorphism and inheritance in the object-oriented programming can be exploited to develop such methods in DEVS-Scheme, a realization of the DEVS formalism in a LISP-bascd, object-oriented framework.     

数控技术在工业中的应用

数控技术是新技术革命的产物，又是未来自动化的基础。本支综述了数控技术在工业中的应用，特别是在高速化、高精密、高效率机械加工技术中的应用。人工智能、专家系统、模糊控制、自学习系统等高新技术的引入，使数控技术进入到一个崭新的技术时代。     

软测量模型自动生成系统的研究与开发

设计并开发出一套基于Matlab和VB的软测量建模生成系统。该系统的特点在于能提供多种选择变量和数据处理的方法;集成了多种多元回归神经网络等软测量建模方法及其相互结合的应用,这种结构使得用户能够在各种方法之间比较选择,从而最终和到一个合适的软洲量模型。改变了目前国内外一些软测量软件包只侧重于某种特定的建模方法的状况。同时系统采用了"提前停止"方法,克服一些软测量软件包所建模型的拟合精度高而推广能力不佳的缺点。实际建模应用表明,该系统算法简单、操作灵活,具有良好的人机交互和较高的执行效率。