基于PXI总线的综合离心加压试验测控系统集成设计北大核心

基于美国国家仪器公司的PXI总线实时控制硬件以及图形化编程软件LabVIEW设计并集成了综合离心加压试验控制系统;在硬件方面,设计了由PXI实时控制器和Host主机组成的上下位机架构的控制系统;在软件方面,了解并掌握综合离心加压试验的需求和试验流程,设计并实现了位置式PID闭环控制、网络通讯、数据保存、以及人机交互界面等功能;并对该实时控制系统进行了地面调试,调试结果分析表明,该实时控制系统具有控制精度高、可靠性好、开发周期短,稳定性好,能够完成多回路的综合离心加压实时控制任务,并为产品集成设计提供一些经验借鉴。     

舱温控制系统模型及算法研究

数字式闭环控制在机载机电系统中应用广泛,选取典型的舱温控制系统作为研究对象;在Matlab中使用Simulink搭建系统模型,采用针对纯滞后系统的Smith控制算法进行仿真研究,并根据仿真模型建立系统原型平台,平台包括模型仿真机、仿真目标机以及控制器软件、人机交互界面;仿真结果与现场运行实验结果均表明Smith控制算法可以满足舱体温度系统控制要求,同时通过对闭环数字控制技术的方法和流程进行摸索,掌握了控制律软件设计与实现的快速原型技术,便于后续项目的工程应用。     

基于人机交互的重载机械臂控制方法

针对目前重载机械臂控制系统存在的人机交互性不足问题及重载带来的刚柔耦合问题,设计了一种基于动力学模型的人机交互闭环力!/!位控制算法,并依据该算法设计了7自由度重载机械臂控制系统.首先分析了国内外重载机械臂的工作特点和存在的问题,提出基于力!/!视觉反馈的人机交互方式来增强系统的人机交互性;然后为抑制刚柔耦合带来的控制问题,建立了重载机械臂刚柔耦合动力学模型,提出基于人机交互的重载机械臂力!/!位闭环控制算法.最后搭建重载机械臂控制系统,搭建的控制系统包括人机交互子系统、环境感知子系统、驱动子系统、信息处理子系统及通信子系统.在此基础上,进行重载机械臂控制系统作业试验.试验结果表明,该控制系统能够完成人机交互作业功能,相对于传统重载机械臂作业手段,有效提高了作业效率70%,保障了作业人员安全,验证了所提出控制系统的人机友好性、可行性和实用性.     

电子辐照加速器控制系统的设计与实现

用分布式网络控制设计并开发了电子辐照加速器控制系统。硬件采用工业控制计算机与西门子可编程逻辑控制器PLC,PLC间采用MPI总线连接,与控制计算机采用以太网连接。计算机控制系统软件采用实验物理和工业控制系统EPICS进行模块设计,输入输出控制器IOC使用设备驱动程序实现了对可编程逻辑控制器PLC的访问,操作员接口OPI界面友好,并实现了EPICS下的数据存储系统。经现场测试与运行表明该控制系统稳定、可靠。     

半实物仿真技术系统在温度控制中的应用

提出一种基于Matlab／Simulink的温度过程控制半实物仿真的方法。该方法在上位机利用Simulink建立控制嚣的仿真模型和由LabVIEW提供的人机交互界面,便于实时修改控制器参数（PID）,控制电阻炉的温度达到理想的状态。实验最终得到的理想PID参数可以直接下载到控制器中使用,并且所设计的半实物仿真控制系统可以应用到过程控制领域的流量、压力控制等其他方面。     

基于Zedboard的视觉导航除草机器人控制系统设计

现阶段水田除草大部分采用农药喷洒方式,这样会对环境造成污染。详细讨论了水田除草机器人控制系统的分析设计及实现过程,该系统采用Zedboard为控制核心,上位机通过ZigBee向机器人发送指令,驱动电机完成指定动作。重点研究设计了人机交互界面及视频远程监控。实验效果表明,该控制系统具有良好的动态响应特性,稳定性强。     

基于PLC的液冷系统自动控制

液冷系统是向飞机设备舱或座舱提供符合要求的冷液或热液的地面保障设备，其制冷方式为蒸汽压缩式制冷，制热方式为电加热。为适应液冷系统对自动监控系统的需求，设计了以可编程控制器（PLC）为核心的微电脑控制系统，合理地控制液冷系统各制冷机组与电加热器的启停，同时能够实现故障报警，并能够对液冷系统的供液流量、温度、压力等参数高精度的检测调节。实验数据表明，该控制系统在液冷系统的实际控制中具有良好的控制品质。     

空间机器人分布式控制系统

针对六自由度机器人控制系统的特点以及空间环境对系统的影响,提出基于双冗余设计思想的分布式视觉伺服控制系统。该系统由主控制计算机和关节控制器、手爪控制器、手眼视觉控制器等多个节点组成。系统采用冷热两级双冗余CAN总线作为各模块问的通信总线,各节点均采用双冗余设计。各智能节点通过主控计算机的规划和协调完成对机器人系统的控制功能,解决了空间机器人控制系统处理能力、空间适应性和通信实时性等问题,并进行了系统集成和性能、功能的测试,验证了该设计方案的可行性。     

稠油脱水装置智能控制系统设计

稠油脱水净化是处理稠油的重要流程之一,为提高稠油脱水装置自动控制系统的响应性及系统运行的稳定性,需要对稠油脱水净化装置的自动控制系统进行设计。该装置采用S7-200PLC作为控制器,运用PLC组态技术设计出稠油脱水装置自动控制系统,重点阐述了该自动控制系统硬件的组成以及软件设计思路,介绍脱水系统与加热系统等的硬件结构设计,并完成了稠油脱水装置人机交互界面以及上位机与下位机的实时通讯系统,实现了对稠油脱水装置工况的实际监测及远程控制。     

基于PLC的地源热泵空调控制系统

本文介绍了以地源为能源,以可编程逻辑控制器(PLC)为控制系统核心,并用触摸屏对运行状况进行观测、调节的地源热泵空调控制系统。该控制系统采用先进的控制方案,利用室内外大气温度、湿度、压力等数据计算出当前的焓值来确定系统所处的工况,实现对热泵机组、循环水泵等等的运行控制,同时系统根据水源侧循环水的温度、压力调节水流流量,根据负荷侧空调使用情况调节运行状态,以此实现整个系统的节能和高效。     

DCS控制系统在过控实验室中的应用

介绍了和利时公司的MACSV DCS控制系统在中南大学过程控制实验室中的应用.运用CoDeSys V2.3软件进行控制器算法组态,实现了单回路PID控制、串级控制、比例控制等控制算法;运用MACSV图形组态软件进行了流程图组态.利用该DCS系统实现了对液位控制系统、温度流量控制系统、压力控制系统的控制.     

基于MULITIPROG的PID控制器在温控系统中的应用

以ADAM-5510kW及外部I／O模块构成的温度控制系统为研究对象，设计一个基于MULITIPROG编程系统的Fuzzy—PID控制器，对温度采集和风扇转速控制模块进行编程，用软件方式实现了该对象的PID控制；阐明利用凑试法整定PID参数的具体步骤，通过逻辑分析器对Kp及Ti等参数值进行调整，解决了系统振荡问题。结果表明：该控制器响应速度快、精度高，可应用于各种流量、压力、液位等参数的软逻辑控制系统。     

基于DSP2812的锅炉控制系统的研究

锅炉控制系统的主控制器选用的是TI公司生产的DSP芯片TMS320F2812.通过主控制器和相应的外围电路实现对锅炉温度和压力的控制.采用基于VB的上位机软件监控,实现参数设定、数据采集、波形绘制、数据保存.并对相关模块及在控制过程中遇到的问题进行了相应的说明.     

一种步进电机控制的精密压力发生器的设计与实现

介绍了一种由步进电机控制的精密压力发生器,用单片机作为微控制器,采用步进电机作为压力调节执行器,利用其对角位移的精确控制,实现了压力发生器的全自动控制和量程范围内任意压力值的产生.阐述了其工作原理、硬件构成、控制方法及软件设计.试验表明,设计的装置在调节精度、可操作性和自动化程度等方面较传统方法有一定的提高.     

三螺杆泵寿命试验台测控系统设计

为了测试结构参数和使用参数对三螺杆泵性能和使用寿命的影响,设计研发了全自动化寿命测试试验台。通过分析三螺杆泵常见故障,选定输出流量和泵内压力作为寿命评价指标,制定模拟工况下的多因素试验方案和寿命试验流程,确定本测试系统实现功能。本系统基于PLC控制器,采用伺服电机驱动可实现螺杆泵转速的精确调节,设置电磁阀来调节系统油压,运用外部加热器控制油温,应用iFix组态软件实现测试系统参数设置及流量传感器和压力传感器数据的实时显示及数据的存储。本试验台测控系统实现了在模拟工况下三螺杆泵性能及寿命的测试,性能稳定,测试数据精确,为三螺杆泵故障分析和寿命试验研究提供了软硬件支撑。     

参数自调整模糊控制在炉温控制中的应用

介绍了一种用于炉温控制系统中基于参数自调整的单片机模糊控制器。给出了参数自调整的原则、模糊控制算法,阐述了单片机参数自调整模糊控制器的工作原理、特点以及其软件和硬件的组成,并通过仿真实验与常规PID控制对此,结果表明了电加热炉炉温控制系统具有无超调、响应快、调节时间短等较高的控制精度和良好的动态品质及鲁棒性,从而证明了该模糊控制算法对电加热炉控制的有效性。     

改进遗传算法优化控制器参数的燃烧控制

主汽压和床温是循环流化床锅炉(CFBB)燃烧控制系统中两个重要的控制指标,直接影响着锅炉运行的安全性和经济性。常规PID控制大多采用人工凑试法来调整PID控制器参数,结果往往耗时且难以实现燃烧系统的实时控制。为了实现燃烧系统的实时控制,提出了一种改进遗传算法优化PID控制器参数的控制方案。在控制过程中,先利用前馈补偿解耦法对主汽压和床温进行解耦,再采用改进遗传PID控制器对两个对象进行独立控制。仿真结果分析表明,与常规PID控制相比,改进遗传算法优化PID控制器参数的控制方案可以有效地改善循环流化床锅炉燃烧系统的动态性能、稳定性能以及快速性能,并提高系统的控制品质。     

数据管道技术在数据库系统管理中的应用

提出了一种借助于PowerBuilder8 0的数据管道技术对Sybase数据库中表的结构及属性进行创建和修改的间接方法。从数据管道技术提出的必要性、数据管道技术的实现方法等方面进行了详细的论述,同时,对于利用数据管道技术在远程服务器的数据库间进行数据传输也给出了简要的叙述。实践证明,其在应用程序的开发特别是调试阶段,为数据库的创建提供了方便。     

陀螺仪温度的模糊控制系统

为了提高陀螺仪温度控制系统的动态性能和控制精度,对传统的PID算法存在的不足进行了分析,提出了基于C8051F120单片机的陀螺仪温度模糊控制系统的设计方法,包括系统的硬件设计、软件设计和模糊控制器设计的方法;并通过计算机仿真和现场调试,结果表明模糊控制器比PID控制器具有更高的稳态精度和更快的动态响应速度.在系统设计中,所采取的软、硬件设计措施及模糊控制器的设计方法具有一定通用性,也可以应用到其它设备的温度控制系统中.     

基于Fuzzy-PID控制算法的匀速升温控制系统

本文结合匀速升温控制系统的特点,为提高控制精度,将Fuzzy-PID算法应用于电阻炉温度控制系统,当误差较大时采用模糊控制,误差较小时采用模糊PID控制,本文还阐述了Fuzzy-PID控制器设计、硬件构成和软件设计,该系统到目前为止现场运行效果良好.