模型预测控制的应用研究

针对双容水箱液位控制系统单输入、单输出、时变、非线性、耦合和滞后的特征，以双容水箱液位为被控对象，设计基于状态方程模型的MPC预测控制器，对水箱液位进行控制。仿真结果表明：该控制器可以满足模型多输入、多输出、精确控制、抗干扰、耦合和非线性特征的控制需求，比传统PID控制器有更明显的优势。     

基于PLC的水箱液位PID计算机监控系统

基于PLC设计出一套水箱液位PID计算机监控系统.该系统采用计算机与PLC构成上、下位机的联合控制模式,PLC用于实现水箱液位的PID控制,计算机负责监视与管理现场数据.实际应用表明,该系统能够实现对水箱液位的精确控制以及现场数据的监视和记录,并且具有运行稳定、可靠性高等优点.     

PID参数自整定条件下的液位控制系统设计研究

为了优化液位控制系统设计方案，将可视化分析、限定控制范围内自动化控制、串级控制3项技术融为一体，设计一套完整的液位控制系统。该系统采用PID参数自整定方法，创造液位控制条件，增加储油箱，设计双容液位控制系统，通过串级控制，以副控制环节带动主控制回路，提高液位控制精度。系统测试结果显示，本系统作业期间各项指标皆达到标准，PID参数整定条件下的控制效果良好。     

单容水箱液位随动系统的模糊控制研究

针对传统PID控制方法很难适用于单容水箱液位随动系统控制的问题,提出采用模糊控制方法加以实现.Matlab仿真结果表明:模糊控制方法可以实现单容水箱液位随动系统的稳定控制.     

基于SIMATIC PCS7的预测控制在2×2耦合四容水箱系统的控制实现

以四容水箱液位控制为对象,实现2×2多变量控制。着重介绍基于S7-400硬件系统和PCS7控制系统的MPC控制功能块ModPreCon实现对多变量、非线性的四容水箱液位控制的方案和步骤,并通过实验证明控制效果良好。     

非线性液位系统的反馈线性化控制

为了更好地研究非线性液位系统在工作点大范围变化时的控制问题,对A3000过程控制装置中非线性单容水箱的液位控制进行了研究。建立了精确的单容水箱模型,提出了一套基于传统PID控制的反馈线性化控制方案,并在Freelance 800F DCS中成功进行了组态和调试,验证了反馈线性化控制方案在非线性液位系统中的可行性和优越性。     

包装过程中三容水箱液位控制系统的设计与仿真

液位是生产生活中常见的被控对象,包装工程中三容水箱的液位控制具有很强的代表性,本文旨在通过推导三容水箱的数学模型,设计串级控制系统,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,获得较为理想的控制效果。     

横河CS3000系统在PET装置中的应用

介绍了横河CS3000系统构成,对系统的硬件、软件进行了说明。对CS3000系统在PET装置中的应用,包括酯化Ⅰ反应釜液位控制,酯化Ⅰ反应釜搅拌器联锁控制,水箱液位自动控制等进行了介绍。     

基于A3000过程控制装置的智能控制系统

针对只能开设常规控制实验,而无法开展智能控制实践教学的现状,运用Step7和组态王软件,在已有的A3000过程控制实验装置的基础上设计双容液位模糊PID控制系统。着重介绍该系统的模糊PID控制策略、程序开发、监控界面设计及系统运行调试等。     

基于自制PID控件的水箱液位计算机监控系统

摘要通过自行开发PID算法控件,设计出一套水箱液位计算机监控系统。该系统采用VB6．0编写实现PID算法的ActiveX控件,然后运用组态软件调用PID控件并完成计算机监控软件的开发。实际应用表明,该系统能够实现对水箱液位的精确控制,以及对现场数据的监视和记录,并且弥补了组态软件自带PID控件的应用局限性。     

双容液位系统的动态解耦控制

建立了双容液位系统的计算机监控实验系统的硬件和软件,并通过机理分析方法建立了系统的模型。针对系统的耦合特性,应用对角解耦方法完成模型的动态解耦,并将解耦器在上位机中通过编程实现,从而完成系统的解耦控制。将解耦控制效果分别和常规PID控制、RMPCT控制进行比较。实验结果表明,在这种存在耦合的简单的两入两出系统中,解耦控制的效果较常规PID控制有大幅提高,并且与RMPCT的控制效果相比差别也并不明显,已经可以满足控制的需要,但其成本低廉,与先进控制相比具有巨大的优势。     

单级水槽系统的控制结构及算法研究

在单级水槽液位试验装置和软件平台的基础上 ,实现了单级液位模型的经典PID控制、模糊控制和参数自整定PID控制。并对上述各种控制方法进行了比较分析。     

基于红外成像测温的储罐液位传热反问题识别方法

传统的利用红外热像仪进行储罐液位的检测主要是基于对红外图像进行数字处理,因此测量精度不高。通过建立储罐的传热模型,利用有限体积法,对筒体外表面的温度分布进行了数值模拟,并提出了基于筒体外表面温度分布对筒内液位进行定量识别的传热反问题方法,同时分析了初始假设、测量误差(σ)和最大温差对液位识别精度的影响。结果表明:在工程允许的测量误差范围内(σ=2℃),利用红外热像仪检测储罐外表面温度反演估计储罐液位和罐内流体温度有较高的识别精度,误差在2%以内。该方法为储罐液位和内部温度识别提供了一种新的思路和途径。     

快速增量约束预测控制及在GLCC液位控制中的应用

针对气-液柱状旋流式(GLCC)多相流量计的液位控制问题,提出一种增量多变量模型预测控制(MPC)算法。采用控制增量状态空间模型和阶梯式控制策略,建立约束多变量MPC优化控制问题。为在线计算约束优化问题,引入坐标轮换法和黄金分割法,在线计算控制变量增量值,进而得到预测控制量。最后,以GLCC多相流量计的两输入单输出液位控制模型为例,仿真验证本文算法的有效性。     

蒸馏过程大型化与节能

蒸馏过程的大型化与节能是炼油工业及其他分离过程发展的必然趋势。针对蒸馏装置大型化过程中面临的问题,本文提出了蒸馏过程大型化理论和节能策略,开发出了低液面梯度技术、气液均匀分布技术、抗堵塞技术以及与此配套的一系列塔内件技术,形成了关键技术的系统集成,显著降低了过程能耗。同时列举了一些蒸馏过程大型化与节能关键技术的成功应用范例。     

基于区间运算的字典序多目标模型预测控制

考虑优化级多目标优化控制问题,提出一种基于区间运算的字典序多目标模型预测控制算法。对约束线性系统,结合字典序列法和滚动优化原理,建立按优先级定义的分层多目标模型预测控制策略。在此基础上,引入区间运算法则,在线求解预测控制量。通过一双容水箱单输入双输出液位控制,仿真验证了该方法的有效性。     

基于Tent混沌优化的神经网络预测控制

With the unique ergodicity, irregularity, and special ability to avoid being trapped in local optima, chaos optimization has been a novel global optimization technique and has attracted considerable attention for application in various fields, such as nonlinear programming problems. In this article, a novel neural network nonlinear predictive control (NNPC) strategy based on the new Tent-map chaos optimization algorithm (TCOA) is presented. The feedforward neural network is used as the multi-step predictive model. In addition, the TCOA is applied to perform the nonlinear rolling optimization to enhance the convergence and accuracy in the NNPC. Simulation on a laboratory-scale liquid-level system is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

基于Tent混沌优化的神经网络预测控制

With the unique erggdicity, i rregularity, and.special ability to avoid being trapped in local optima, chaos optimization has been a novel global optimization technique and has attracted considerable attention for application in various fields, such as nonlinear programming problems. In this article, a novel neural network nonlinear predic-tive control （NNPC） strategy baseed on the new Tent-map chaos optimization algorithm （TCOA） is presented. Thefeedforward neural network＇is used as the multi-step predictive model. In addition, the TCOA is applied to perform the nonlinear rolling optimization to enhance the convergence and accuracy in the NNPC. Simulation on a labora-tory-scale liquid-level system is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

降膜蒸发器内多层喷淋盘式分布器研究

对多层喷淋盘式分布器进行了介绍和测定。提出了最小溢流强度、最小液面高度及液体分布不均匀度的概念 ,并找出了它们之间的关系。