三容水箱液位的预测函数控制算法研究

三容水箱液位控制是典型的非线性、大滞后的对象,针对常规的PID控制响应时间长、超调大等问题,采用基于预测函数控制(PFC)的串级控制系统对三容水箱液位进行控制。根据实际测得三容水箱液位数据建立预测模型,并以预测函数控制作为主控制器建立三容水箱液位控制系统。仿真结果表明,基于预测函数控制的系统动态品质优于常规的PID控制算法,具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

基于VB 6.0的双容水箱液位串级控制系统设计

介绍了基于VB6．0软件的双容水箱液位串级控制系统的设计和实现方法．通过在SUPCON CS4000 DDC实验装置上进行实验得到双容水箱的数学模型,应用Simulink进行串级控制系统仿真．把改进的PID控制器仿真算法应用于双容水箱液位串级控制系统主副回路的调节,用VB6.0软件编写了该控制系统的仿真软件并进行仿真,其结果与Simulink的仿真结果相比,验证了串级控制系统仿真软件的正确性．     

基于dSPACE的水箱液位控制系统

以水箱液位系统为研究对象,基于dSPACE-DS1103单板系统和Matlab/Simulink软件环境,建立了水箱液位系统的实时控制平台。在该平台上,使用dSPACE提供的Real-Time Interface（RTI）,通过扩展Matlab的实时工具箱Real-Time Workshop（RTW）,实现了从Simulink模型到dSPACE实时硬件代码的自动下载。水箱液位控制系统采用双闭环串级控制,其主调节器分别采用常规PID和单神经元自适应PID控制器进行实验研究。实验结果表明在该实时控制平台上,液位控制系统采用单神经元自适应PID控制器能够获得良好的动态性能,满足对液位的控制要求。     

三容水箱液位控制系统的设计与仿真

在分析了三容水箱液位控制系统结构和相应数学模型的基础上,基于MATLAB/simulink环境建立了系统的仿真模型,并对其PID参数进行了整定,提出以分段变参数PID和自适应模糊PID相结合的方法来实现系统的控制。最后利用虚拟仪器搭建控制系统平台设计控制程序,实现对整个控制过程的监控和动态模拟。仿真研究结果验证了所设计的控制策略的有效性和正确性。     

基于DCS平台的水箱液位控制系统的模糊控制算法

针对基于JX-300X DCS的水箱液位控制系统,采用SCX语言设计模糊控制算法,分别对单容水箱及双容水箱液位系统进行液位控制实验研究.结果表明,对于大惯性、大滞后的控制对象,模糊控制较常规PID控制更有效.文中的设计对基于DCS平台开发先进控制算法有指导意义.     

基于WebAccess和ADAM5510的双容水箱液位控制系统设计

针对双容水箱液位监控的需要,利用网际组态软件WebAccess和软逻辑可编程控制器ADAM5510,研制了一个小型计算机控制系统,实现了对控制层、操作层、现场设备层的设置及软硬件设计。采用串级控制确保了液位系统高精度、稳定可靠的工作,选用网络摄像机作为辅助监控方式。实际运行表明,此系统能够较好地实现双容水箱液位恒定控制,满足监控系统的需求。     

基于无线网络的工业过程控制系统的设计与开发

基于无线网络控制技术组建无线通讯网络。设计了水箱和高温炉无线过程控制方案,提出了预测函数控制切套比例⁃积分⁃微分控制（PFC⁃PID）和广义开环响应切套比例⁃积分⁃微分控制（GORC⁃PID）策略。根据任务需求,对无线工业过程控制系统软、硬件及通讯接口配置进行配置。在此基础上,完成了系统动态数学模型的建立和工程组态实现。最后,以石油化工过程运行优化与节能技术国家地方联合工程实验室的水箱和高温加热炉作为实验装置,以微波指令制导系统（MCGS）组态软件为开发和验证平台,开发了无线网络的工业过程控制系统。结果表明,所开发的无线工业过程控制系统可以有效地控制水箱液位和高温炉温度,避免了工业现场中有线通讯方式存在的弊端,具有极高的工业应用价值。     

基于MCGS的过程控制实验软件开发

利用MCGS开发了一套CS4000实验平台上的过程控制实验软件.该软件能够为过程控制课程提供动态特性测试、矩形脉冲测试、液位PID控制、流量-液位串级控制、双容水箱液位-液位串级控制、前馈-反馈控制等实验,并能够通过网络浏览器进行远程监控.     

反应釜连续反应多变量控制系统设计

针对SMPT-1000实验平台中反应釜过程,设计了基于PCS7的反应釜连续反应在线控制系统.对液位、温度、产物浓度三个主要变量分别设计了前馈—串级控制系统、串级控制系统、变比值控制系统;利用SFC实现了该控制系统的顺序控制等控制逻辑组态;利用Win CC完成操作员画面组态,对归档系统、报警系统进行了配置,实现了对反应釜全流程实时控制与调整、安全运行监控与管理功能.系统运行结果表明,控制效果较好,并且满足了工艺要求,同时也保证了生产的经济性.     

三容液位系统的单神经元PID控制仿真研究

分析了串接式三容水箱液位系统的数学特性,采用阶跃响应法确定了被控对象的数学模型.在此基础上,分析研究了PID控制算法以及进行单神经元自适应整定的可行性.在MATLAB R2006a环境下编写m程序,进行了仿真测试.实验表明,在三容液位系统中,单神经元PID控制算法的超调量小,控制品质是令人满意的.     

基于PLC的双容水箱液位自抗扰控制

在人们的生活中和某些工业生产中,会涉及到有关液体液位控制的问题,但水箱液位往往自动控制效果不佳。本文首先介绍了水箱液位控制的现状及控制的不足,然后进行了自抗扰控制器的设计,在传统PID的基础上结合自抗扰控制技术。其次,对本设计系统的硬件系统进行了设计与选择,最后通过下位机编程,上位机组态,程序运行和上位机画面监控及实验结果分析,该控制系统达到了对水箱液位自动化控制效果有了很大的提高。     

基于MCGS的过程控制实验软件开发

利用MCGS开发了一套CS4000实验平台上的过程控制实验软件．该软件能够为过程控制课程提供动态特性测试、矩形脉冲测试、液位PID控制、流量．液位串级控制、双容水箱液位-液位串级控制、前馈一反馈控制等实验,并能够通过网络浏览器进行远程监控．     

基于微分跟踪器的共轴反桨无人机串级TD-PID控制算法

针对传统PID控制算法对共轴反桨无人机的欠驱动、强耦合非线性系统控制效果不理想的问题,提出基于微分跟踪器的串级TD-PID控制算法,以提高无人机飞行稳定性. 设计共轴反桨无人机飞行系统,针对无人机的姿态控制提出基于微分跟踪器的串级TD-PID控制算法：外环为传统PID算法,内环使用2个微分跟踪器,通过串级控制改善系统动态性能. 在Matlab/Simulink中搭建控制系统的仿真模型进行仿真试验. 仿真结果表明：相较于传统串级PID控制算法,所提控制算法超调量更小,系统稳定性有较大提高. 对比串级TD-PID控制算法与串级PID控制算法控制效果的飞行试验结果表明：所提控制算法能有效减少系统超调量,提升系统稳定性和抗干扰能力.     

基于模糊自适应PID的主汽温控制系统

为了改善传统串级PID主汽温度控制系统的控制效果,提出了采用模糊自适应控制器的串级主汽温控方案.主调节器采用模糊自适应PID控制器,副调节器采用传统PID调节器.利用模糊规则,主调节器PID参数可根据误差信号动态调整.仿真结果表明,该系统在机组负荷较大范围变化时,其控制品质优于传统PID串级控制系统.     

预期动态法在四水箱液位控制中的应用

针对实际生产中常见的双输入双输出过程,基于单位反馈闭环控制结构,根据前馈补偿的思想设计全解耦控制器矩阵,结合二自由度PID/PI预期动态法（DDE）鲁棒性强的特性,设计PID/PI解耦控制方案。同时,对于实际中常见的加性和乘性不确定性干扰,分析了控制系统保证鲁棒稳定性的充要条件,给出了基于谱半径判据的判定方法。本文借助英国Feedback 33-040s Coupled Tanks四水箱实验装置,对四水箱液位实时控制设计PI解耦控制器方案。实验结果表明：该方案能够使系统各路输出响应之间实现有效解耦,可对水箱液位进行有效控制,显著地提高了多变量关联系统的控制性能。     

基于DCS的双容水箱液位串级控制

利用HOLLIAS公司的先进集散控制MACS系统的硬件和软件对双容水箱对象构建了串级控制系统.通过MACS系统硬件中的FM148模拟输入单元现场采集2组检测数据,由FM151模拟输出单元输出控制信号.利用MACS组态软件实现系统的数据库组态、设备组态、算法组态及上位机图形组态,较好地完成了对液位的控制指标要求.     

基于两级Smith预估的纯滞后系统串级模糊控制仿真

在工业过程中,纯滞后系统普遍存在.针对副回路中含有纯滞后的串级控制系统,对典型的PID串级控制系统加以改进,提出基于主副回路Smith预估补偿的串级模糊控制方法,在主副回路分别加入Smith预估器,并利用模糊控制器为主调节器.仿真结果表明,该种控制方法相比传统的PID串级控制方法具有更优的动态特性和鲁棒性.     

复杂双容水箱系统的递阶预测控制优化算法

针对复杂双容水箱系统,以控制两个下水箱液位跟踪设定值为设计目标。为实现良好的水箱液位控制效果,首先构造液位控制的无穷时域性能指标,建立了复杂双容水箱无穷时域性能优化问题的数学描述;随后将基于时间分解协调的递阶优化和预测控制的滚动优化思想引入水箱液位控制,将优化时域较长所引起的大规模参数优化问题分解为各时间点上独立的小规模参数优化问题,从而得出显式优化解,取得较优的水箱液位控制效果。     

三容液位系统的单神经元PID控制仿真研究

分析了串接式三容水箱液位系统的数学特性,采用阶跃响应法确定了被控对象的数学模型。在此基础上,分析研究了PID控制算法以及进行单神经元自适应整定的可行性。在MATLAB R2006a环境下编写m程序,进行了仿真测试。实验表明,在三容液位系统中,单神经元PID控制算法的超调量小,控制品质是令人满意的。     

基于参数自整定的模糊PID控制

该文针对工业过程控制中PID控制参数难以整定或操作员能力不高的问题,以水箱液位控制系统为研究对象,设计了一种简易的PID参数自整定方法,然后将整定的参数用于一种简易的模糊PID控制,并通过实验进行验证。实验结果表明,该方法简单,实用,有效。