占空比控制在生物发酵温度控制中的应用

生物发酵过程是复杂的反应过程,需要控制温度、压力、流量、pH等多个参数,由于温度对象具有大时滞、时变不确定的特性,简单的单回路控制经常导致温度大幅震荡,不仅浪费能源,更导致产品质量不稳定。针对这一问题,文中以发酵罐的温度为研究对象,以冷热水作用的时间占空比来控制发酵罐的温度。工程应用结果表明,该算法不仅有效控制发酵罐的温度误差在±0.3℃范围内,还有效提高能源的利用率与效率。     

微生物发酵过程的温度控制

微生物发酵过程的温度控制精度非常重要,发酵罐罐体温度是通过夹套中的水温来调节的,使用加热器和冷却水调节夹套温度进而控制发酵罐温度。由于温度对象是滞后积分对象,使用传统的PID控制,控制效果差,因此对传统PID控制进行了改造。研究了积分分离PID,指数积分PID和FuzzyPID控制算法在发酵过程温度控制中的应用。实践证明,经过改进的PID算法的控制效果明显提高。     

改进的动态矩阵控制算法在发酵罐温度控制中的应用

啤酒发酵是一类复杂的生化反映过程,其温度控制具有大时滞特性。由于机制复杂、环境多变,温度对象难以建立精确的数学模型,常规控制方式难以胜任此类系统的控制,并且当存在不可预测的干扰时,控制效果更难保障。针对这一问题,以啤酒发酵罐的温度为控制对象,将动态矩阵控制(DMC)引入该温度控制,基于DMC一步控制的思想,引入时间最优控制对DMC控制量进行改进,形成快速响应的预测控制算法。应用结果表明该算法有效提高了系统对干扰的抑制能力,具有较好的应用价值。     

啤酒发酵过程温度微机控制

一、概述目前国内多数啤酒厂家的发酵过程仍处于借助于仪表显示、人工参与控制的状况,不仅控制质量得不到保证,而且操作工人的工作乏味,繁锁。如某啤酒厂露天发酵罐的发酵过程长达24天,其发酵温度控制是靠工人不分昼夜每隔一个小时左右观察一次温度,再根据温度的高低情况,由操作工人凭经验调整冷却酒精蒸汽的流量,以维持适宜的发酵温度。     

发酵罐温度控制系统的设计

用三菱FX2N可编程控制器(PLC),对发酵罐在发酵周期中各个阶段的温度进行自动控制。通过PLC中的PID模块,调节电磁阀的开和关状态,控制通入的冷却介质的多少,达到控制发酵罐温度的目的。     

变风量空调系统房间温度的串级自抗扰控制

变风量空调系统房间温度控制中,由于控制对象存在非线性、大滞后、模型参数不确定性等问题,导致温度调节困难。采用一种新型二阶离散最速控制函数设计自抗扰控制器,结合串级控制,以变风量空调末端装置风阀开度为中间被调量,将自抗扰引入到串级控制的温度环,设计了串级自抗扰控制器。建立了空调房间和末端装置的仿真模型,并进行仿真控制器和实验控制器的参数整定。仿真和实验结果表明,与经典串级PID温度控制器相比,该控制器响应快、超调小、控制精度高,能有效地克服房间对象中的不确定性和热扰动,保证室内的舒适性。     

一类诱导时滞网络控制系统自抗扰控制器设计

针对一类具有网络时滞小于采样周期的网络控制系统提出网络控制的主要问题是网络通信系统模型的不确定性导致控制性能不佳;针对这一问题,采用基于无模型的自抗扰算法,将网络环节和被控对象一同视为控制对象,将网络时滞作为被控对象的不确定性因素,利用扩张状态观测器对不确定性因素进行实时观测估计;Matlab/TrueTime网络控制实验表明:自抗扰控制方法能够有效地减小网络诱导时滞对控制系统的影响。     

一种染色机温度控制器的设计

以染色过程的温度跟踪控制系统为背景,针对温度对象动态范围宽,其动态特性随温度变化且存在结构变化,常规PID控制不能适应的特点,设计了一种参数可变的PID控制器。在详细分析染色过程温度对象动态特性的基础上,根据染色过程的实际温度和温度偏差．应用模糊推理实时改变控制器增益,并引入了积分分离算法,有效地克服了积分饱和问题。实际运行结果表明,该控制器能适应染色过程动态特性的变化,保证了温度控制的精度,可有效地提高染色质量。     

可编程调节器在啤酒生产中的应用

本文介绍了可编程调节器在啤酒生产中的应用，并以控制发酵罐温度时间工艺曲线为例进行了具体阐述。     

冷排温度微机控制

1 问题的提出在酒精的生产过程中,要把糖化过的料液降温后,送至发酵罐发酵。例如,山东兖州酒厂刚糖化完的料液温度为60℃,而料液入发酵罐的温度要求为27℃(随季节有所变化),这就需要一个冷排来把60℃的料液降温至27℃。通常的做法是,在冷排末端加一测温点,根据测得该点的温度来控制淋水量。这种方法有以下缺点:     

基于ICAS算法的原动机仿真系统PI参数整定

原动机仿真系统是模拟原动机调速系统对电力系统机电暂态影响的重要装置,其速度电流调节器的参数设定长久以来主要依靠工程经验和反复修正得到,不仅耗时费力、准确度差,而且对装置的运行造成很大影响。新引入的遗传算法又存在早熟、收敛性差且不易于工程人员理解和参数辨识等问题。本文在分析得出速度电流综合调节器的本质为PI调节器的基础上,提出一种改进的混沌蚁群算法,以ITAE指标为目标函数对其比例系数K_p和时间常数τ_L进行整定。针对原动机仿真系统装置运用MATLAB编程比较传统算法、遗传算法和ICAS算法的控制效果,验证了该算法对PI参数整定的优越性。     

面向矿井的无线传感器网络节点部署优化

无线传感器节点的位置对矿井监测系统至关重要,由于受矿井中物理环境因素的影响,如何提高节点部署定位精度也逐渐成为了近年来研究的重点。针对煤矿安全监测应用领域对网络节点定位的特殊要求,提出了一种节点部署定位精度的改进方案,对一些有特殊要求覆盖点,采取有区别的覆盖阈值,即覆盖阈值Kmax适当降低,并设置增益函数。这样不仅可以达到最佳的覆盖效果,在实际的矿井环境中,还可结合一定的覆盖信息冗余,以最大程度的减少或避免误报警的发生。仿真结果表明,改进后的算法有效地提高了无线传感器网络节点的定位精度。该算法节点间通信量少,适合不均匀分布的网络场景。     

大型风力发电机变桨控制系统设计

变桨距风力发电机已成为风力发电机组的主要研究和发展方向,文章以大型风力发电机组的变桨距系统为研究对象,通过对硬件系统的功能描述,设计了变桨系统的总硬件电路和伺服电路。在此基础上,为实现硬件电路的良好调节作用,对风机启动后变桨程序和调功程序的软件流程图作了详细设计。经过以上的软硬件设计,满足了大型风力发电机组变桨的控制要求。在实际应用中,获得了良好控制效果。     

国电集团物资管理系统的关键绩效指标(KPI)设计与优化

主要针对电力集团物资绩效管理进行深入研究。首先,阐述了关键绩效指标(KPI)的定义、设计原则和流程,概况了国内外相关研究进展。以A集团为研究对象,以电力集团物资管理为主要研究内容,分析了A集团现有KPI体系,物资管理信息系统中"辅助分析"子系统的现状,并深入剖析了当前KPI绩效管理和应用中所存在的问题。最后,提出相应的优化建议和方法,以期提高集团物资管理精细化水平、增强集团对整个企业的控制和管理能力,为集团企业的科学、智能决策奠定坚实的基础。     

基于直接电流控制的D-STATCOM数学建模与控制系统仿真

配电网静止同步无功补偿器D-STATCOM是用户电力的重要设备,能够有效解决配电网中电压波动与闪变、三相电压不平衡、电网谐波污染等电能质量问题,是目前国内外研究的热点。本文建立了D-STATCOM的动态数学模型,依据瞬时无功理论以及直接电流控制方法对D-STATCOM的控制系统进行了设计,并根据所述数学模型和控制系统搭建了D-STATCOM的仿真模型,进行了仿真分析。仿真结果表明,本文所述的基于直接电流控制的D-STATCOM具有很好的补偿效果,对于容行和感性负载均能准确检测并迅速补偿,动态性能良好。     

船舶鳍/翼鳍减横摇弹性H_∞控制研究

针对船舶鳍/翼鳍减摇系统中存在的海浪干扰、未建模动态和模型参数不确定性,同时控制器存在摄动的控制问题,采用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了不确定系统存在弹性H_∞状态反馈控制器的充分必要条件。并通过仿真验证了该方法的可行性,使得船舶鳍/翼鳍减摇系统不但有效地减小了船舶横摇,而且具有很好的鲁棒稳定性。     

滑模变结构理论在船舶柴油机燃油温度控制系统中的应用

为了实现对双输入非线性温度系统的控制,建立了船舶柴油机燃油温度系统的数学模型,并把该模型当作一类仿射非线性系统进行研究。运用滑模变结构控制理论,设计了一种针对仿射非线性系统的滑模控制器,实现了双输入双输出非线性耦合温度系统的控制。通过在组态王(KINGVIEW)环境下编制控制软件,实现了对柴油机高、低温燃油的温度控制。实验的结果显示了滑模变结构控制算法优于PID控制,并且有自适应能力强,动态、静态品质优良,鲁棒性好的特点。     

万有引力搜索算法在电厂锅炉NOx排放模型中的应用研究

电站锅炉NOx的排放是造成环境污染的重要因素。为控制燃煤电厂NOx浓度的排放,实现低污染,应当正确建立电厂锅炉燃烧系统NOx的排放模型。本文以支持向量回归机为基础,利用最小二乘支持向量机和最近一种新的寻优算法——万有引力搜寻算法,进行综合建模。此模型较好的实现了对电厂锅炉NOx浓度排放量的预测,并与最小二乘支持向量机结合遗传算法的综合建模方法进行了实验对比,对比结果表明,在建模中万有引力搜寻算法比遗传算法能够找到更好的未知参数,使得所建模型具有更高的预测能力和泛化能力。     

区间分割共轭梯度混沌优化算法及其应用

本文提出一种区间分割共轭梯度混沌优化算法(CSCGCOA)。新算法首先在全局搜索阶段采用混沌优化算法寻找一个次优解,寻优过程使用区间分割策略。进而以次优解为初值,局部搜索采用共轭梯度算法获得全局最优解。通过针对不同测试函数的仿真,并对比另外两个算法,结果表明新算法对初值不敏感,能有效得到全局最优解,同时具有很高的寻优速度。本文还将新算法应用于解决电力系统经济负荷分配问题,结果表明新算法是一种有效的高速算法。     

超临界烟气挡板再热汽温控制系统的可行性分析

针对超临界机组动态特性复杂、变参数的运行方式、多变量的控制特点,以及采用传统的设计方法难以对超临界机组主汽温进行有效控制的特点,设计了超临界再热蒸汽温度所采用的烟气挡板的结构及控制特性,同时在超临界机组中进行3个负荷带变动试验和升负荷试验。试验数据及曲线表明,超临界机组再热汽温度控制系统采用烟气挡板控制的方法满足品质指标要求。