纯碱煅烧过程的智能MPC优化控制策略

针对纯碱生产煅烧过程的时变、大时滞、多变量强耦合等复杂过程特性,以及实际煅烧生产过程中多台煅烧炉并联运行遇到的各种复杂工况,在基于煅烧过程的经济指标MPC优化控制策略的基础上提出了一种针对生产工况变化动态分配湿重碱进料量的智能MPC优化控制策略,并通过MATLAB进行仿真验证.仿真结果表明,智能MPC优化控制策略既能够实现单台煅烧炉出碱温度和出气温度等关键工艺指标的控制和优化,保证了产品质量,降低了蒸汽消耗;又能够在故障诊断和炉况监视的支持下,根据各台煅烧炉的生产工况动态分配进碱量,保证了整个煅烧工序的安全平稳生产,实现了总进碱量的整体优化.最后,将该优化控制策略应用于某纯碱厂轻灰煅烧工序,取得了较好的控制效果.     

多模模糊控制在碱回收系统中的应用

根据造纸厂碱回收蒸发工段的工艺流程和控制要求,针对蒸发工段黑液的液位具有迟滞时间长、非线性、难以控制的特点,为了更高效地实现对黑液的处理,以达到标准排放的目的,提出基于模糊切换的多模控制算法.这种控制算法既有传统PID控制算法的优点也具有模糊控制算法的优点.在控制系统中引入模糊切换方法,使整个系统的控制精度和稳定性得到提高.经过调试运行,结果证明,该控制方案有良好的控制效果,能有效地稳定造纸厂黑液液位,减少蒸汽消耗,为造纸厂碱回收利用的高效化提供了良好的基础.     

NSG水位神经自适应PID控制与仿真研究

核动力蒸汽发生器(NSG)是一个高度复杂的非线性时变系统。由于蒸汽发生器在瞬态、启动和低功率下的“收缩”与“膨胀”现象引起的逆动力学效应,使蒸汽发生器的水位控制变得复杂。本文针对传统的核动力蒸汽发生器水位PID控制方法存在的缺点,将神经网络方法与PID控制的结构结合起来,提出了核动力蒸汽发生器水位神经自适应PID控制方法。采用BP学习算法调整控制器神经网络的连接权值,实现了控制器参数的在线整定。仿真研究表明,所设计的控制器具有良好的控制性能,且结构简单,易于实现。     

核电站蒸汽发生器水位控制系统的仿真研究

研究核电站蒸发器水位控制优化问题,由于蒸汽发生器是核电站中最重要设备之一,水位控制对核电站的安全运行起着决定性的作用,并要求系统稳定运行,快速响应。针对蒸汽发生器是一个高度复杂、非线性、时变的系统,传统的串级PID控制等控制方法难以取得满意的控制效果,把自抗扰控制方法引入蒸汽发生器水位的串级控制系统中,解决传统PID快速性和超调的矛盾,且能够动态补偿对象模型的内扰和外扰。另外,自抗扰控制器的参数较多且参数难以整定,采用混沌搜索的粒子群混合优化算法来对优化选择参数进行仿真。仿真结果表明,改进方法的鲁棒性和控制品质优于传统的串级PID控制方法,方法的可行性和有效性。     

双口内模在主汽温系统中的仿真应用

电厂中,过热器出口蒸汽温度需要严格控制,蒸汽温度过高或过低都将对安全生产带来不利的影响,通常温度必须限定在±5℃的范围内。过热蒸汽温度控制的主要任务为保护过热器,维持其出口蒸汽温度在允许的范围内使管壁温度不超过允许的工作温度。主蒸汽温系统的控制对象具有的大时滞的特性,使得串级控制难以达到满意的效果,而且参数难以调节。本文在内模控制的基础上拓展,将双口内模控制应用到主汽温控制系统中并通过Simulink分别在内模控制器无限幅和有限幅的情况下进行仿真,其仿真结果与串级控制、IMC控制系统进行比较。仿真结果表明双口内模控制在限幅的前提下,具有较好与内模控制效果。     

汽水板式换热过程区间串级智能控制方法

汽水板式换热过程是以蒸汽阀门开度为输入,以蒸汽流量为内环输出,以供水温度为外环输出的强非线性串级工业过程,受到室外温度和厂区热用户放水的随机干扰,导致供水温度和蒸汽流量大范围波动.本文针对处于干扰环境下的具有不确定性和强非线性串级工业过程,将前馈补偿、串级PI控制和规则推理区间补偿控制相结合,提出了由外环供水温度前馈PI控制、内环蒸汽流量PI控制的串级控制与规则推理的内外环设定值区间补偿控制组成的区间串级智能控制方法,并成功应用于某选矿厂的汽水板式换热过程,工业应用结果表明所提出的方法在室外温度和热用户放水的随机干扰下,可以将供水温度和蒸汽流量同时控制在工艺要求的范围内.     

一种注汽锅炉蒸汽干度控制方法

了实现注汽锅炉蒸汽干度的高质量控制，提出一种蒸汽干度控制方法．该方法采用基于T—S模糊模型的模糊预测控制获得主回路控制量，来自水流量的前馈控制量与主回路控制量相乘，形成蒸汽干度的前馈-反馈控制，以实现水火量的自动跟踪，同时在控制结构中引入非线性跟踪-微分器以增强系统的抗干扰能力．应用结果表明该方法具有良好的控制效果．     

锅炉过热蒸汽压力控制系统设计与实现

针对工业过程中具有大惯性、大滞后和模型参数时变等特性的蒸汽出口压力系统,采用常规PID控制方法,往往无法得到满意的控制效果.为此,提出采用三自由度内模控制-模糊自适应PID算法,通过最小二乘原理辨识主蒸汽压力对象的内部模型,实现对蒸汽出口压力系统的串级控制.该控制系统融合了模糊控制、内模控制、PID控制3种方法的特点,程序设计简单,便于工业应用.通过仿真和PCS7实验表明,该方案增强了系统抗干扰能力和鲁棒性能,改善了系统的控制品质.     

碱赤泥浆流量的非线性智能PID控制

在生料浆配料过程中,碱赤泥浆的流量直接影响着生料浆的各项工艺指标.针对碱赤泥浆流量的非线性和不确定性,本文提出了基于非线性补偿的智能PID控制方法.基于非线性补偿的智能PID控制器由常规PID控制器和非线性动态补偿两部分组成,利用极点配置方法设计常规PID控制器,利用神经网络对碱赤泥浆流量对象中的非线性部分进行逼近并在控制器中进行补偿.设计并开发了碱赤泥浆流量的非线性智能PID控制软件,应用结果表明,碱赤泥浆的流量可以准确、稳定的跟踪设定值,具有良好的控制效果.     

FCMAC在蒸汽发生器水位控制中的仿真研究

蒸汽发生器是一个高度复杂的非线性时变系统,在其工况变化时具有逆动力学效应,使得蒸汽发生器的水位控制变得复杂.而其工作性能直接影响反应堆的安全运行.采用传统PID控制方案难以达到控制要求.针对蒸汽发生器的水位控制提出一种基于模糊小脑模型连接控制(FCMAC)与PID联合的控制方案.方案中,将传统的CMAC神经网络和模糊控制原理相结合,形成的FCMAC神经网络实现前馈控制,实现被控对象的逆动态模型;PID实现反馈控制,保证系统稳定性,且抑制扰动.仿真结果表明,该方案具有响应快,超调量小,较强抑制干扰能力等良好性能.     

碳化塔的优化控制系统的设计与应用

应用控制技术以及工程建模技术,结合南方制碱厂碳化工艺的生产特点,设计以提高碳化塔的操作平稳性和转化率为主要目标的效能优化控制系统。     

自由飞行空间机器人系统的协调运动控制

考虑由载体和机械臂组成的空间机器人系统的协调控制问题,提出了一种新的协调 控制策略.该策略首先利用简单的变结构控制器粗略控制载体的运动,进而设计机械臂控制 器以保证手端精确跟踪其期望的运动轨迹.应用该策略分别对手端自由运动和受限运动设计 了相应的控制器,并对两杆平面空间机器人系统进行了仿真,证实了控制策略的有效性.     

和利时MACSV系统在纯碱生产装置上的应用

主要介绍国产和利时HOLLiAS-MACSV系统在青海碱业二期120万吨/年纯碱工程项目上的应用.项目为DCS(Distributed Conlrol system,简称集散控制系统)在国内纯碱行业继一期之后运用规模最大的DCS系统,物理I/O点数超过万点,系统及网络采用100Mbps工业以太网和光缆进行数据传输.通过...     

复混沌系统的稳态控制

混沌系统的多稳态具有复杂性和非预期性,引起了人们的极大关注,如何针对混沌系统进行稳态控制还没有有效的方法.混沌吸引子是复混沌系统典型的动态特性.本文的主要目标是选择合适的控制方法使复混沌系统在预定的位置范围获得期望的稳态吸引子.本文即针对复混沌稳态吸引子的控制问题,提出了分段函数控制器和比例正弦函数控制器,分别用于实现稳态吸引子的位置控制和形状控制,其中混沌吸引子的位置由分段函数的间隔控制,混沌吸引子的形状由系统参数或正弦函数控制.这两种控制器简单可行,易于实现.最后,通过复Lorenz混沌系统和一个物理实例Duffing振子仿真实验验证了所提出控制器的有效性.     

采用新型控制方案的异步电动机变频调速微机仿人控制系统

本文主要研讨了交一直一交电流型逆变器异步电动机变频调速的微机控制系统。由于采用了原理简单的新型控制方案，且ＰＩ调节器引入仿人控制要求，使系统性能大大提高。作者在分析与计算的基础上，用ＣＭＣ－８０微机实现了对系统的控制，文中给出了软件设计中关键部分的程序框图，并附有实验波形。．     

高阶不确定系统的线性串级自抗扰控制

自抗扰控制是我国著名学者韩京清原创的先进控制技术,本文针对自抗扰控制(ADRC)在高阶系统应用中控制器设计和参数整定问题,提出了串级自抗扰控制(CADRC). CADRC把高阶被控对象分解为含确定性部分和含总扰动的低阶部分的串联组合,采用由内环和外环组成的串级控制系统来完成控制.该CADRC方案的内环采用内模控制,外环采用经典ADRC.外环ADRC的被控对象是一个等效的低阶系统,可以采用带宽法进行整定,而内环的内模控制采用高阶低通滤波器进行回路成形设计和参数整定.仿真研究表明,所提出的方法是有效的,具有良好的工程应用前景.     

二维直线电机的并联型无模型自适应复合控制

针对二维直线电机平台系统的XY轴协同控制问题,将PI与并联型无模型自适应相结合的复合控制方法应用于控制系统。该控制方法通过在每个子系统加入PI控制方法保证其稳定性,再通过并联型的无模型自适应控制方法来提高整个系统的跟踪性能,以减小系统位置误差。基于数据驱动的无模型自适应控制方法设计二维直线电机系统控制器,其优势在于无需被控系统精确数学模型,仅根据被控系统输入输出数据对系统进行控制。相比基于模型的控制方法,该方法能够减小未建模动态产生的干扰,有效提高控制精度。仿真及实物控制效果对比结果表明,这种复合控制方法明显提高了整个系统的稳定性和位置跟踪精度。     

Dual arm coordination and control

A generalized master/slave technique and experimental results for coordinated control of two arms rigidly grasping an object is described in this paper. Usually master/slave refers to the case when one arm is controlled in position mode while the second arm is controlled in force mode. In generalized master/slave control, each arm at its tool frame has six degrees of freedom; each degree of freedom can be in either position or force control mode. An interactive program has been developed to allow a user the flexibility to select appropriate control modes for a given experiment. This interface also allows for control gain adjustments. This paper presents the results of several experiments performed on this system to demonstrate its capabilities such as transporting an object with or without induced internal forces and movement of a constrained object. The system is further developed to achieve a so-called shared control mode in which an operator species the free motion trajectory for a point on the object of manipulation via a joystick while the autonomous control system is used for coordination and control of the arms.     

浸入与不变方法原理及其在非线性自适应控制中的应用

非线性系统理论的实际工程需求和复杂性使其成为控制学科中最具吸引力和挑战性的研究领域,为此介绍了一种新的非线性控制律设计方法——浸入与不变（I&I）理论.该方法首先选择一个比被控系统维数低的（局部）渐近稳定的目标系统,然后设计浸入映射和控制律,使得原系统在控制律作用下的动态轨迹都是目标系统在浸入映射下的像,并且该控制律能够保持目标系统的像为不变吸引流形,且使闭环轨迹有界.针对未知点质量模型,设计了一种新的非线性浸入与不变自适应控制律,实现了对参考指令的精确跟踪.将其与基于确定等价原则的自适应控制律相比较,仿真结果表明,所设计的浸入与不变控制律能够更好地处理带有未知参数的系统.     

一种具有非线性观测器的分散式自适应鲁棒机器人控制新方案

本文提出一种新型的分散式自适应鲁棒机器人控制方案。它主要解决以下诸方面的问题:1)减少在线计算量;2)通过设置一个非线性观测器来及时修正模型信息,以适应负载及其他因素变化的需要,进而有效地减少所需控制值(尤其当系统处于平稳工作状态时,效果更加明显),相应地,也就减少了系统工作时的动能损耗。这一点对[1]中提出的机器人分散式变结构控制算法有较大改进;3)对系统的不确定性和扰动作用具有鲁棒性。