基于DMC算法的双容水箱液位控制系统研究与仿真

针对双容水箱液位控制系统,通过机理分析法建立了水箱的传递函数和增量状态方程数学模型,将增量状态方程用差分方法进行离散化不必进行线性处理,可避免系统误差,方程时序递推求解的过程可模拟双容水箱液位控制系统的实时仿真。用动态矩阵控制算法控制双容水箱的增量状态方程使液位达到设定值,并用Matlab脚本程序实现控制过程。仿真结果表明,DMC控制双容水箱系统取得较为理想的控制效果,满足控制需求,该实验仿真能够对研究与应用双容水箱、预测控制算法具有重要的参考价值。     

基于分数阶PI^λ控制器的单容水箱液位控制

讨论分数阶PI^λ控制器在单容水箱液位控制中的应用问题,给出了一种基于图解稳定性准则的PI^λ控制器的设计方法．研究了PI^λ控制器的参数稳定域,然后在稳定域内进行系统性能的设计,并提出具体的设计算法．通过Matlab仿真和水箱液位控制系统的实际操作实验,对分数阶PI^λ控制器、整数阶PI控制器和常规Ziegler-Nichols参数整定方法进行比较,说明了本文设计方法的有效性和分数阶PI^λ控制器的优越性．     

预期动态法在四水箱液位控制中的应用

针对实际生产中常见的双输入双输出过程,基于单位反馈闭环控制结构,根据前馈补偿的思想设计全解耦控制器矩阵,结合二自由度PID/PI预期动态法（DDE）鲁棒性强的特性,设计PID/PI解耦控制方案。同时,对于实际中常见的加性和乘性不确定性干扰,分析了控制系统保证鲁棒稳定性的充要条件,给出了基于谱半径判据的判定方法。本文借助英国Feedback 33-040s Coupled Tanks四水箱实验装置,对四水箱液位实时控制设计PI解耦控制器方案。实验结果表明：该方案能够使系统各路输出响应之间实现有效解耦,可对水箱液位进行有效控制,显著地提高了多变量关联系统的控制性能。     

基于DCS的双容水箱液位串级控制

利用HOLLIAS公司的先进集散控制MACS系统的硬件和软件对双容水箱对象构建了串级控制系统.通过MACS系统硬件中的FM148模拟输入单元现场采集2组检测数据,由FM151模拟输出单元输出控制信号.利用MACS组态软件实现系统的数据库组态、设备组态、算法组态及上位机图形组态,较好地完成了对液位的控制指标要求.     

基于dSPACE的水箱液位控制系统

以水箱液位系统为研究对象,基于dSPACE-DS1103单板系统和Matlab/Simulink软件环境,建立了水箱液位系统的实时控制平台。在该平台上,使用dSPACE提供的Real-Time Interface（RTI）,通过扩展Matlab的实时工具箱Real-Time Workshop（RTW）,实现了从Simulink模型到dSPACE实时硬件代码的自动下载。水箱液位控制系统采用双闭环串级控制,其主调节器分别采用常规PID和单神经元自适应PID控制器进行实验研究。实验结果表明在该实时控制平台上,液位控制系统采用单神经元自适应PID控制器能够获得良好的动态性能,满足对液位的控制要求。     

基于PLC的双容水箱液位自抗扰控制

在人们的生活和某些工业生产中,会涉及有关液体液位控制的问题,但水箱液位往往自动控制效果不佳．首先介绍了水箱液位控制的现状及不足,然后进行了自抗扰控制器的设计,在传统PID的基础上结合自抗扰控制技术．其次,对硬件系统进行了设计与选择,最后通过下位机编程,上位机组态,程序运行和上位机画面监控及实验结果分析,该控制系统对水箱液位自动化控制效果有了很大的提高．     

三容液位系统的单神经元PID控制仿真研究

分析了串接式三容水箱液位系统的数学特性,采用阶跃响应法确定了被控对象的数学模型.在此基础上,分析研究了PID控制算法以及进行单神经元自适应整定的可行性.在MATLAB R2006a环境下编写m程序,进行了仿真测试.实验表明,在三容液位系统中,单神经元PID控制算法的超调量小,控制品质是令人满意的.     

三容液位系统的单神经元PID控制仿真研究

分析了串接式三容水箱液位系统的数学特性,采用阶跃响应法确定了被控对象的数学模型。在此基础上,分析研究了PID控制算法以及进行单神经元自适应整定的可行性。在MATLAB R2006a环境下编写m程序,进行了仿真测试。实验表明,在三容液位系统中,单神经元PID控制算法的超调量小,控制品质是令人满意的。     

水箱液位模拟控制系统的微机化改造

采用研华工控主机,ＰＣＬ－７１１ｓ模拟量数据采集板（８路１２位Ａ／Ｄ１路１２位Ｄ／Ａ）及Ｃｅｎｉｅ软件、自制切换接口板等,实现了水箱液位模拟控制系统（原采用的是ＤＤＺ－型仪表）的微机化改造,使之既能保持原控制系统的实验平台,又可增加计算机控制的实验场所。     

双容水箱液位控制的硬件在回路仿真系统

采用SIMULINK软件、Quarc软件和Quaser公司生产的Q4数据采集卡,建立了双容水箱硬件在回路仿真系统.该系统主要由两台数字仿真服务器构成,一台服务器运行双容水箱SIMULINK仿真模型,借助于Quarc软件实时计算出上下水箱的液位变化,另一台服务器运行由SIMULINK搭建的控制器,两台服务器之间通过Q4数据采集卡进行通讯,从而实现闭环控制.实验结果表明:该硬件在回路仿真系统运行具有良好的实时性,仿真过程形象、直观.     

一种改进的基于遗传算法的动态矩阵控制算法

介绍一种改进的基于遗传算法的动态矩阵控制（DMC）算法.针对系统对DMC作用下控制效果的要求,选择适当寻优的顺序,应用遗传算法对DMC控制参数构成的染色体种群进行寻优,最后再通过得到的最优参数解集计算出实时控制量,缩短了采用试凑法寻优消耗的时间,从而达到满意的预测控制效果.     

工业窑炉的MDC—PID串级控制研究

介绍了一种DMC－PID串级控制方法。利用该方法可在较好地解决系统的快速抗干扰问题的同时解决系统的鲁棒性问题。     

U 型水箱对高层建筑和高耸结构风振反应的控制

提出了Ｕ型水箱对高层建筑和高耸结构风振反应控制的计算方法。在建立Ｕ型水箱对结构风振控制的计算模型的基础上，分析了Ｕ型水箱参数对结构减振效果的影响，提出了Ｕ型水箱的优化设计方法。并实际应用于上海气象塔的风振控制。     

带有自动定时功能的恒压给水控制系统

本文介绍了采用8098单片机控制的定时恒压给水控制系统.给出了系统硬件设计和软件编程情况.还介绍了时间芯片6242的使用方法.     

基于Aspen对酒精精馏装置的多变量预测控制

本文建立乙醇水体系非理想精馏塔,在Aspen Plus中建立稳态模型,将稳态模型导入Aspen Dynamics后建立全场控制方案,并对酒精精馏过程的动态响应进行了研究。当扰动发生时由于传统PID控制方案效果不理想,最终导致产品纯度下降等问题,本文在动态模型的传统控制方案上添加多变量动态矩阵预测控制算法(DMC)。控制系统的仿真结果表明,基于机理模型的动态矩阵预测控制(DMC)可以大大降低生产波动,实现平稳运行过程。     

基于NetCon的网络化预测补偿控制算法及其应用

网络控制系统（Net-worked Control Systems,NCS）是指传感器、控制器和执行器通过网络形成的闭环反馈控制系统。介绍了以NetCon控制器为基础的应用于NCS的网络预测控制算法,详细阐述了预测控制算法的设计与实现过程,分别以双容水箱系统和直流电机系统作为控制对象将该算法应用到了实际系统中,实现了网络化控制,证明了该网络预测控制算法的有效性。     

基于EPA标准的控制功能模块研究

功能块以及功能块实例是一个软件的功能单元,功能块由参数、算法和事件组成.文中详细介绍了EPA控制系统模型和EPA功能块模型,重点探讨了EPA功能块的内部结构,并以DMC功能块为例,介绍了EPA功能块的软件实现.     

基于LabVIEW的遗传算法辨识系统设计与应用

针对热工对象的特点和复杂的工业控制环境,以三种典型的热工模型为例,采用遗传算法进行仿真辨识,有效地克服了噪声的干扰,达到较好的参数一致性估计。在仿真实验的基础上,为了实现理论辨识方法的工程实用化,利用Matlab的强大运算功能和LabVIEW的动态显示和虚拟仪器特性,通过混合编程开发了一套集数据采集和处理、参数辨识、结果分析为一体的辨识系统平台。该平台操作简便、工程移植性强,利用该平台在双容水箱上作实验研究,其结果表明该平台是进行辨识实验研究的有效工具,为以后应用到其他领域打下了基础。     

羟甲基硅油的合成研究

以二甲基环硅氧烷(DMC)和乙酸为原料,以浓硫酸为催化剂,通过单因素试验法合成了羟甲基硅油.实验考察了反应时间、反应温度和催化剂用量等因素对产品质量的影响.实验结果表明:该工艺的最佳反应条件为:反应温度130～140℃,反应时间4h,硫酸用量(催化剂)为2%.