基于Petri网的电加热炉温度控制系统

针对工业生产中常规的电加热炉温度控制的强非线性及大惯性等特性,应用混杂控制系统的思想,设计了基于Petri网的电加热炉温度控制系统.利用Petri网的监控功能,提出了基于控制Petri网的混杂控制方法,进而给出基于控制Petri网的过程混杂控制器的设计,最终实现电加热炉温度控制的快速性和稳定性.     

化工过程非稳态开工的缓冲升温修正切换控制

化工过程的开工大多表现为一个升温过程。为满足升温过程的快速性而又不失稳定性的要求,有学者提出将时间最优Bang-Bang控制与其他控制方法结合来控制升温过程,但由于Bang-Bang控制对切换次数和切换点要求严格,致使其在实际应用中不够理想。在Bang-Bang组合控制的基础上引入缓冲升温控制,将整个控制系统分为4部分:全幅升温、全幅降温、缓冲升温、PID控制。将温度变化率作为缓冲升温与PID控制的切换变量,将修正切换控制问题等价为非线性规划问题,优化选取全幅升温、全幅降温、缓冲升温最优切换时间点。实例对比分析表明,该切换开工控制方案不仅避免了因切换次数与切换点选取不当导致的不良问题,且超调小,稳定快。     

网络多媒体课件自动生成平台的探索与设计

随着网络技术的发展，将其与计算机技术、多媒体技术相结合并融入教学过程的新的教学手段已经成为信息时代的潮流。应用于网络环境的多媒体课件的制作和维护过程要比其他类型的课件简单得多，成为网上教学的主要资源。因为现有的多媒体课件都存在更新速度慢、无法适应千度万化教学环境的缺点，所以开发课件组合系统成为现代教育技术中非常热的一个课题。基于“积件”理论，就网络多媒体课件自动生成平台做一探索设计。     

"自动控制原理"课程实施研究型教学模式的探讨

研究型教学模式是融学习与研究为一体的教学体系。它引导学生积极发现问题、研究问题和解决问题,培养学生的创新能力。本文结合学校重点课程建设,将研究型教学模式的理念应用到＂自动控制原理＂课程教学中,提出了课程实施研究型教学的内容及具体教学手段,为本科生课程实施研究型教学提供参考。     

基于控制性能比较的非线性不对称系统预测控制

生产过程某些非线性系统常常表现出不对称动态特性,相对于其在工业工程中经常出现的理论研究特别是控制方法研究则十分有限。本文针对基于正反方向上的两个线性模型分别设计PID控制器的缺陷,提出根据正反方向上的线性模型分别设计相应的状态反馈预测控制器。在每一步的控制率计算中,正反方向的控制器分别计算控制作用,并通过比较正反控制器的控制性能指标来确定最终采用的控制作用。通过pH值控制的仿真实验证明其对非线性不对称系统的控制效果明显优于传统的在正反方向分别采用PID控制的控制效果。     

不对称系统输入反馈预测控制及可控性分析

研究了生产过程中一类特殊的非线性系统,不对称系统的预测控制方法。在正反方向的控制作用下,这类系统表现出不对称动态特性。此类系统的理论研究特别是控制方法研究十分有限。针对基于正反方向上的线性模型设计的正反模型预测控制方法与传统预测控制方法在结构上的差异进行了分析,说明了由于这种结构上的差异可能导致的模型失配及控制效果不佳,然后采用输入反馈方法对不对称系统正反模型预测控制方法进行了修正,将实际施加给对象的控制作用通过反馈形式纳入到下一步正反方向控制律的求解中。并且在无约束的条件下分析了正反模型预测控制方法的可控性。最后通过pH值控制的仿真实验验证了此两种不对称系统正反模型预测控制方法的控制效果。     

电加热器匀速升降温过程中温度及其变化速率的多模型智能切换控制

在实验室电加热器匀速升降温控制中,由于温度的非线性和时变性,速率控制很难达到理想精度;温度上升或下降至稳态点附近时,在理想工艺曲线下,需同时对温度及其变化速率进行控制,出现了"单控制量-两被控量"的矛盾。针对上述问题,采用偏差累加方法在温度控制器基础上得到温度变化速率控制器,在匀速升温、降温过程中分别利用大幅、小幅对应传递函数构成偏差加权控制器,在控制过程中设计温度热惯性监测量实时监测控制器输出以进行温度及其变化速率的切换控制,在加热器装置上实验的结果表明,该方法提高了速率控制精度,很好地解决了温度及其变化速率控制的矛盾,使响应曲线与理想工艺曲线达到较大程度上的吻合。     

网络多媒体课件自动生成平台的探索与设计

随着网络技术的发展，将其与计算机技术，多媒体技术相结合并融入教学过程的新的教学手段已经忧为信息时代的潮流，应用于网络环境的多媒体课件的制作和维护过程要比其他类型的课件简单得多，成为网上教学的主要资源，因为现有的多媒体课件都存在更新速度慢，无法适应千变万化教学环境的缺点，所以开发课件组合系统成为现代教育技术中的一个热门课题，本文基于“积件”理论，就网络多媒体课件自动生成平台做一探索设计。     

变工况切换过程的Petri网自主预测与控制

针对变工况切换过程中切换点难以确定且切换准则不完善等问题,以大范围升温过程为例,利用仿人智能控制中"全压-零制动-稳态调节"的控制策略,提出了"预测Petri网",即在Petri网中增加预测器,为Petri网的变迁提供了判断元素。根据"预测-决策-再预测-再决策"的思想,增加切换过程的判断条件,实现了Petri网自主寻优过程。最后在实验室电加热炉装置上实验表明,在切换点不确定的情况下,在线寻找到切换点并增加了切换条件,使系统的切换更为平稳光滑,提升了系统响应速度和稳定性。     

基于正反模型的电加热炉切换控制系统设计

针对电加热炉温度控制系统的不对称性,应用切换控制的理论研究了基于正反模型的切换控制方法.整个温度控制过程被分为三个阶段,即全功率升温、惯性升温和正反模式保温调节.利用模型辨识或两点法得到各控制方式的加热炉模型;根据系统实时条件和误差率确定切换点.实际的控制效果表明,该方法兼顾了电加热炉温度控制的快速性和稳定性,体现出控制过程中离散事件对连续系统的控制问题,具有一定的实用性.