动态矩阵控制在MSP430温控系统中的实现

把近年来工业中广泛应用的动态矩阵控制方法应用于电加热炉为对象的单片机温度控制系统中,该温度控制系统采用MSP430作为CPU,使用DMC作为控制策略完成温度控制,其控制效果与常规的数字PID算法进行比较。结果表明：使用DMC算法的系统响应速度和动态性能明显优于常规数字PID。其控温精度高,鲁棒性强,因此进一步推广该算法...     

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。     

Smith预估控制在大滞后加热系统中的应用

在工业过程中，大滞后系统普遍存在。论文以一实验用加热装置为研究对象，针对该温度控制系统具有大滞后特点，采用串级控制结构结合Smith预估控制器的控制方案。内环采用P控制：外环采用Smith预估器以大幅度降低滞后对控制系统动态性能的影响，结合PI控制，实现系统无静差。实验表明该种控制系统与单回路PID控制相比，具有更优的动态特性。     

动态矩阵控制在电加热炉温度控制中的应用

首先介绍了动态矩阵控制算法原理,然后将其应用于电加热炉温度控制系统中,并对系统的鲁棒性和现场噪声水平对系统的影响进行了分析和研究.仿真结果表明,动态矩阵控制相对于传统的PID控制和内模PID控制有更加满意的控制效果.方案使控制系统具有较强的鲁棒性和抗干扰性能,有效地提高了系统的性能指标,是一种值得推广的控制方法.     

隧道加热炉串级控制系统分析

隧道加热炉的温度控制系统具有较大的容量滞后,为提高系统对负荷变化较大或其他扰动比较剧烈时的控制质量,通过串级控制改善控制系统的性能。串级控制可以显著提高系统对二次扰动的抑制能力,提高系统的动态性能并具有一定的自适应能力。根据隧道加热炉的温度控制系统特性,进行了系统控制参数整定和系统设计,并通过Simulink进行仿真分析,为投产运行做好前期准备。     

基于选择性自校正的模糊动态矩阵控制

针对实际系统模型失配不确定性及其难以控制的问题,提出了一种基于选择性自校正的模糊动态矩阵控制方法。在模型失配较大,基础动态矩阵控制自身的反馈校正无法实现理想的控制时引入最小二乘法在线辨识对象模型。同时为了得到更准确的模型,辨识过程尽可能避开了扰动的影响,对反馈校正参数采用模糊调节的方法。仿真研究结果表明,即使对于纯滞后非最小相位且有扰动的系统,在其参数与结构发生变化时,该控制方法保证了较好的鲁棒性和抗扰性。     

过程控制中的一种预测控制算法仿真研究

随着预测控制在过程控制中的应用,预测控制在算法和理论研究上取得了很大的进展。本文主要采用动态矩阵控制算法设计预测控制器,并分析动态矩阵控制算法各参数对系统控制品质的影响。仿真实例表明,通过合适的参数设计,它能得到好的控制效果。     

前馈Smith控制在反应釜控制中的应用研究

反应釜是一种典型的大惯性、大滞后非线性系统,其温度参数受不确定因素影响较大,控制起来非常困难.针对其温度控制的大滞后、非线性特点,提出了非线性前馈与Smith-PID预测控制相结合的控制方案.前馈用于抵消反应过程中的放热对过程的非线性影响,使控制对象可以近似线性,再通过Smith-PID控制消除大滞后对温度控制的影响,...     

温度系统的智能动态矩阵控制

本文对动态矩阵控制算法进行了研究，对于存在较大模型失与或干扰的系统给出了智能动态矩阵算法，即在线识别动态控制曲线，根据上升时间和超调量自动调节矩阵的预测时域长度和反馈校正系数，该算法成功地应用于具有慢时变，弱非线性的ＷＫ－Ｉ温度控制实验系统，证明其易于工业控制并行有效。     

基于实时操作系统的预测控制算法

为了实现实时控制,达到预测的目的,动态矩阵控制(DMC)要求实时计算控制增量,以此作为下一次的控制量.在深入理解动态矩阵控制算法和嵌入式实时操作系统μC/OS-II的基础上,提出了新的动态矩阵控制实现方式.通过嵌入式实时操作系统μC/OS-II的任务调度功能,实现动态矩阵控制算法,使动态矩阵控制的应用更加简化,减少了计算时间,运算速度得到提高.基于这一实现方式提出了实验方案,并通过实验平台进行研究,证实了算法的有效性.     

原油减压蒸馏塔侧线温度多变量预测控制

本文研究了原油减压蒸馏塔侧线抽出温度多变 量控制问题．针对减压塔各个侧线之间存在单向关联的特点，通过建立各个侧线以及相邻侧 线之间的温度动态特性，设计了减压塔侧线温度多变量预测控制系统．在某炼油厂减压塔中 应用表明，采用本文提出的侧线温度多变量预测控制，具有较显著的控制品质．     

喷雾干燥过程分析及其PID控制仿真

本文研究背景源自实际喷雾干燥过程控制的工程项目。从对喷雾干燥过程的工艺流程、干燥机理的研究分析入手,讨论了喷雾干燥过程的控制思想、控制指标和要求,利用飞升曲线法拟合被控对象的数学模型,阐述了喷雾干燥过程PID控制算法的应用及系统仿真,通过ITSE最优整定法进行了参数整定。从实验仿真和实际运行的结果证明,所设计的控制系统能够满足干燥工艺和控制指标的要求,所采用的PID控制算法实现方便、控制效果较好,具有一定的稳定性和鲁棒稳定性。     

基于Bang-Bang模糊自适应PID的干燥窑温度控制

为解决产品干燥窑温度控制过程中温度参数不易及时、准确调整的问题,该文提出了一种Bang-Bang(时间最优控制)模糊自适应PID复合控制器,利用Bang-Bang控制能最大限度的提高干燥窑温度的快速性和模糊自适应PID能提高干燥窑温度控制的准确性,使系统静态、动态都有比较理想的性能。建立干燥窑温度模型,并对该模型进行Bang-Bang模糊自适应PID控制和PID控制的仿真,两者比较结果:表明:Bang-Bang模糊自适应PID的响应明显比PID控制的响应效果优越。     

DMC-PID串级控制在精馏集散控制系统中的应用

针对塔底温度存在的大滞后、大惯性时间常数难以控制的特点,论文将DM C算法引入到精馏过程中,以DCS为平台,提出了以DM C算法与PID控制相结合的串级控制系统,并设计了在DCS系统中如何实施的具体方案。最后通过仿真研究表明,这种方案使控制系统具有更快的响应速度和良好的调节性能,提高了系统的动静态性能指标,其总体性能明显优于PID-PID串级控制系统。     

基于模型预测控制在温度控制中的应用

本文应用预测控制中的动态矩阵控制(DMC),建立了裂解塔预测控制模型,得出热载体加热系统DMC算法.并通过仿真,验证了其DMC控制的有效性,使得控制系统满足响应快,鲁棒性好的要求,并对DMC控制中的P、M参数进行整定.     

烟叶复烤区温度与排潮率的解耦控制仿真研究

烟叶复烤是香烟生产中的一个重要的环节,复烤过程中温度、水分直接影响了复烤后的烟叶指标和后续烟叶的制丝、打包等工序,复烤干燥区是一个复杂多变量强耦合系统。为了获得较好的控制效果,针对云南某复烤厂仅控制温度而未考虑与湿度的耦合性,并且其控制效果不佳的问题,通过采集大量现场数据,在获得干燥区排潮率软测量模型和温湿度动态模型的基础上,采用前馈解耦控制方法进行了干燥区温度与排潮率的控制仿真研究。仿真研究结果表明,干燥区温度与排潮率的前馈解耦控制与未解耦PID控制相比,具有较好的控制效果。     

多胺精制系统的改进与优化

多胺精制系统的任务是脱除粗多胺中的苯胺和水,针对现有工艺存在的精制效果差、消耗高等问题,分别对影响汽提塔和干燥塔的因素进行了模拟分析,提出了相应的改进措施。改进后的流程,增加了汽提塔和干燥塔的理论板数,减少了直接蒸汽和氮气消耗;汽提塔底增设蒸发器,提高物料出口温度;利用汽提塔的直接蒸汽,增加二级蒸汽喷射系统,降低干燥塔的操作压力,减少了一个洗涤塔,提高了精制效果。改进后的工艺具有操作简化、消耗降低、质量提高等优点。     

Comparison of single loop and QDMC-based control of crude oil distillation towers

Significant economic benefits can result from improved control of crude towers because of their large throughput. In this paper, both conventional PI control, with and without decoupling, and model based QDMC control are applied to crude tower product quality variables. The conventional methods treated involve BLT tuning, detuned Ziegler-Nichols control, and detuned Ziegler-Nichols control plus decoupling. The various control methods are tested on a detailed non-linear simulation of a crude tower. It is shown that significant dynamic two-way interaction exists, particularly in the upper crude tower product quality loops, even though interaction is essentially one-way throughout the tower near steady state. Because of the dynamic interaction, PI controllers must be substantially detuned over what would be required for a one-way interacting system. Decoupling is shown to help improve the performance of the PI quality loops. QDMC is shown to give good transient performance, and it is considered easier to apply than traditional PI methods.     

An experimentally validated simulation model for a four-stage spray dryer

In this paper, we develop a dynamic model of an industrial type medium size four-stage spray dryer. The purpose of the model is to enable simulations of the spray dryer at different operating points, such that the model facilitates development and comparison of control strategies. The dryer is divided into four consecutive stages: a primary spray drying stage, two heated fluid bed stages, and a cooling fluid bed stage. Each of these stages in the model is assumed ideally mixed and the dynamics are described by mass- and energy balances. These balance equations are coupled with constitutive equations such as a thermodynamic model, the water evaporation rate, the heat transfer rates, and an equation for the stickiness of the powder (glass transition temperature). Laboratory data is used to model the equilibrium moisture content and the glass transition temperature of the powder. The resulting mathematical model is an index-1 differential algebraic equation (DAE) model with 12 states, 9 inputs, 8 disturbances, and 30 parameters. The parameters in the model are identified from well-excited experimental data obtained from the industrial type spray dryer. The simulated outputs of the model are validated using independent well-excited experimental data from the same spray dryer. The simulated temperatures, humidities, and residual moistures in the spray dryer compare well to the validation data. The model also provides the profit of operation, the production rate, the energy consumption, and the energy efficiency. In addition, it computes stickiness of the powder in different stages of the spray dryer. These facilities make the model well suited as a simulation model for comparison of the process economics associated to different control strategies.     

氨合成塔温度先进控制

分析了氨合成工艺和冷激式氨合成塔床层温度控制的特点，并构造多个阶梯式广义预测控制器，控制塔内各段的床层温度．各段温度控制回路之间通过前段温度前馈联系起来；同时引入操作压力、入塔气温度、循环氢含量、氨冷温度等前馈，并为控制器设计了有效的监督级．实际应用效果证明了这种控制系统良好的控制品质．