基于多模型自适应预测控制的双容水箱液位控制系统研究

针对工业环境中的液位控制问题，设计了一种水箱液位控制系统装置，利用OPC技术将MATLAB和PLC控制系统进行集成，使用MATLAB/Simulink中的OPC工具箱及其他模块来进行液位控制系统的搭建，并采用多模型自适应预测控制方案实现了双容水箱液位的预测控制。根据双容水箱系统建立了机理模型，并通过MATLAB系统辨识工具箱对系统模型进行了参数辨识，得到双容水箱的输入输出模型，从而进行液位控制的模型预测控制研究。实际控制结果表明，多模型自适应预测控制与单模型预测控制相比，前者的响应加快，超调量减少，性能更优。     

基于TrueTime的网络控制系统的仿真研究

介绍了一种基于Matlab/Simulink的网络控制系统的理想仿真工具——TrueTime工具箱,本工具箱能够对网络控制系统的网络延时、网络参数、系统性能、控制方法等进行综合仿真研究,本文利用TrueTime工具箱搭建网络控制系统仿真平台,结合具体的仿真实例对常用的两种控制网络——以太网和令牌网进行仿真研究。仿真结果表明TrueTime工具箱可以较好地实现网络控制系统的仿真,并验证了以太网和令牌网的特点。     

混合动力汽车模型预测控制策略研究

针对传统混合动力汽车控制方法无法实现实时最优控制的问题,提出了基于简化混合动力汽车系统模型的预测控制智能优化策略.通过将3自由度的系统模型简化为1自由度的系统模型,并采用连续广义最小残量方法求解模型预测控制问题.运用MATLAB/Simulink与GT-POWER联合仿真平台进行仿真,实验结果验证了系统模型简化的有效性,以及所设计的模型预测控制算法大幅度提高混合动力汽车的燃油经济性的能力和实时控制性能.     

基于MPC的单元机组负荷控制系统仿真

由于MATLAB的MPC工具箱支持动态矩阵控制算法，该文用MPC工具箱实现单元机组负荷系统的多变量动态矩阵控制，取得了比较满意的控制效果，大大简化了问题的研究，为预测控制的研究提供了一条新途径。     

原油换热网络Simulink动态仿真中提高运行速度的问题

提出状态空间离散化的思想,建立换热器的动态机理模型,然后通过Simulink模块化进行连接,对换热网络进行动态仿真。在大规模原油换热网络的仿真中,采用存储初值和切断代数环的方法,使换热网络的收敛速度得到了很大的提高,为复杂换热网络的动态仿真和实时优化打下了基础。这种方法,还可适用于一般石油化工过程装置的大规模动态仿真运行中。     

Simulink与电路网络的混合仿真

为实现Simulink与电路网络的混合仿真,将被控对象的数学模型转换成电路网络。然后用Powerlib工具箱实现该电路。针对被控对象设计其基于闭环增益成形算法的PID控剥器,用Simulink工具箱实现该控制器,通过可控电压源实现Simulink与电路网络的混合仿真。实例仿真结果表明本方法可行,为进一步实现计算机与电路网络的半物理仿真打下基础。     

基于Matlab/Simulink的乙烯精馏塔多变量预测控制仿真研究

乙烯精馏系统是一个典型的多变量系统,乙烯精馏塔也是十分复杂的精馏塔,国内大部分乙烯装置的控制停留在PID控制的基础上,而聚合级乙烯的标准对乙烯产品的纯度要求很高,大部分装置为了使乙烯产品的纯度合乎要求,一般以高于标准的要求对塔进行控制,势必造成浪费,使经济成本上升.为了实现对乙烯产品的卡边控制,为开发合理的多变量预测控制方案奠定基础,本文开发了乙烯精馏塔的动态仿真平台,并以Matlab/Simulink为基础开发了多变量预测控制仿真平台,对乙烯精馏装置的多变量预测控制进行了一系列的仿真研究.     

基于单变量与多变量系统的模型预测控制研究

为充分验证模型预测控制算法在解决工业过程中单变量与多变量系统控制问题的先进性,研究了以单容水箱与精馏塔为典型系统的模型预测控制算法的实现过程.结合上述实际系统,阐述模型预测控制算法中预测模型、滚动优化以及反馈校正环节的具体含义以及理论推导过程.利用西门子PCS7提供的集散控制系统(DCS)为平台,对单变量与多变量系统进行模型预测控制系统设计与算法开发,从仿真与实际控制两方面体现模型预测控制算法的先进性与实用性.     

RTW技术在网络远程闭环控制系统中的应用

针对Matlab/RTW对硬件编程能力的不足，基于网络远程闭环控制系统，采用C-MEX函数编写硬件驱动程序，经过编译后生成DLL文件，在Simulink中使用S函数调用DLL文件，达到扩展Matlab对硬件编程的能力，使用RTW工具箱生成的C代码并下载到基于ARM 技术的网络远程控制器和现场控制器中实现实时远程在线控制，取得了预期的控制效果。     

模糊广义预测控制及其应用

本文将单变量广义预测控制原理应用到多变量模糊系统,提出了一种基于辨识模糊模型 的多变量预测控制方法.仿真研究表明,该模糊广义预测控制方法适用于工业过程的动态辨 识和控制,交能取得良好的效果.     

油田产量预测系统的研制

如何有效地预测油田的未来产量一直是油藏工程研究中的一项重要内容,准确地预报油田开发过程中的动态产量,是合理调整油田规划和制定方案,实现优化开发和管理的重要依据。本文研究了几种新的预测方法(基于人工神经网络的稠油预测模型、灰色预测模型、CAR预测模型等),并首先将其应用于油田产量预测。本文开发的预测系统集成了20多种常规的和新型的预测方法,对油田产量的预测及管理都能够给出有价值的数据。在充分并准确采集油田各单位产量信息及建立切合实际的数据模型的基础上,将油田产量信息采集与处理、预测与管理等环节,有机地结合成为一个整体。实际预测结果表明,该方法可以取得较好的预测效果。     

原油管道实时安检系统

针对当前原油管道传输过程中存在的漏油现象和能源浪费等问题,提出了一种基于B/S模式的原油管道实时安检系统,系统实现了管道数据监测,管道测漏,节能模型和结蜡模型。详述了系统设计、数据库的设计和系统实现主要技术。该系统界面友好,通信稳定,监测实时,且精度高,真正的实现了监测自动化,提高了企业的管理自动化水平。     

Simultaneous optimization of slab permutation scheduling and heat controlling for a reheating furnace

In this report, for a reheating furnace, which is employed in one of the processes for producing steel sheets from slabs, we propose a modelling method that simultaneously optimizes both the permutation scheduling of slabs and the heat controlling of the furnace. The proposed modelling scheme is based on a hybrid model composed of a nonlinear advection equation that expresses the behavior of the slab temperature and a discrete model for feeding slabs. The model predictive control problem of this model, which will be reduced to a mixed integer programming problem, is formulated by discretizing the advection equation in time and space by means of the method of characteristics and spatially piecewise-linearizing the nonlinear term. It is shown by numerical simulations that the proposed model predictive control method is very effective from the viewpoint of the control performance and the computational burden.     

"自动控制理论"中非线性部分教学改革与研究

本文提出了在非线性控制系统中利用MATLAB中的SIMULINK工具箱进行教学、试验的方法。该方法据弃了传统的相平面法和描述函数法的教学方法，便于学生的接受和理解，在教学中取得了良好的效果。     

应用MATLAB设计炼钢电弧炉电极模糊控制器

用模糊控制方法对炼钢电弧炉电极进行控制,叙述电极模糊控制器的设计思想,并用Matlab及模糊逻辑工具箱实现该二维模糊控制器。采用Simulink工具箱动态仿真,计算机仿真表明控制效果比较满意。     

MATLAB环境下的模型预测控制理论的应用

从模型预测控制的原理出发,介绍利用MATLAB模型预测控制工具箱进行模型预测控制器设计的全过程。就被控对象的不同模型,以及各类模型形式之间的转换做了具体的系统的阐述。在控制器的设计过程中,给出不同情况下的控制器的设计方法,并且对控制器设计中的参数选择对系统控制性能的影响进行了分析与总结。最后通过数值实例说明了如何进行了模型预测控制器的设计。     

基于神经网络的电动执行器状态诊断

本文以神经网络为工具,以电动执行器为研究对象,提出基于自组织竞争型神经网络的电动执行器诊断方法,利用该网络的非线性动态系统辨识能力,通过比较系统预测值和实际参数测量值,达到状态诊断的目的。本系统以VB6.0为开发工具,以SQLServer2000为后台数据库,实现了对电动执行器的智能状态诊断。     

换热网络的分析

通过对换热网络的研究发现，当物流有分流时，换热网络分析的数学模型为非线性规划问题。本文给出换热网络分析的非线性规划模型，同时优化各路分流的流量及换热单元进出口温度。经模型转化，用复合形法与线性规划法的双层组合求解，成功地解决了换热网络分析中非线性规划的求解问题。经实例考核计算证明，本文所建立的数学模型是正确可靠的，使用的双层组合法与其它方法相比，方法简单实用，结果准确，可在工程研究、设计中应用，分析后所得的最佳参数可大大提高换热网络的热回收量，节能效益十分显著。