网络控制系统与网络化串级控制系统的结构分析

基于实际工业过程控制,引入了网络化串级控制系统的概念。针对网络控制系统中存在多个网络及多个控制回路,提出了节点设备连接阵和网络传输阵的概念。分析网络控制系统的三种典型结构形式,并用系统配置图、方框图以及节点设备连接阵和网络传输阵等方法描述了这三种不同结构的网络控制系统。在此基础上指出网络化串级控制系统的四种典型结构,并分别采用这三种方法进行描述。对网络控制系统和网络化串级控制系统结构的分析和描述,为系统的进一步分析和设计奠定了坚实的基础。     

基于期望闭环系统响应的网络化串级控制系统PID整定

研究有常数网络诱导时延的一类典型网络化串级控制系统的PID控制器参数整定问题。系统中的网络诱导时延为常数,主对象和副对象均为一阶惯性加纯迟延环节(FOPDT)。主控制器是有超前滞后校正环节的PID,副控制器是带有滤波环节的PID。基于过程模型和期望闭环系统响应整定PID参数,采用一阶P偄de近似纯迟延环节,以解析的形式推导出了主控制器和副控制器整定参数的表达式,并采用双线性变换法得到离散时间PID控制器。提出了网络化串级控制系统的控制性能综合指标,并基于TrueTime工具箱在不同网络诱导时延时对网络化串级控制系统进行了仿真研究。仿真结果和性能指标计算结果均验证了所提算法的可行性和有效性。     

火电厂主汽温度串级模糊控制系统应用研究

结合串级控制和模糊控制的优点,提出一种串级模糊控制方法。在Simulink环境下,对比火电厂主汽温度串级控制系统和串级模糊控制系统,结果表明:串级模糊控制系统具有较强的鲁棒性和适应性,其控制性能指标优于常规串级控制系统。     

化工过程非方瘦系统的串级控制系统结构设计

化工过程一般为多变量系统,其中输出变量个数多于输入变量个数的非方多变量系统称为瘦系统,现有的非方系统控制结构设计一般采用方形化处理方法,只能形成一个输入变量与一个输出变量配对的单回路控制,要么作为工艺控制指标的重要变量不能成为被控变量,要么次要变量未纳入反馈控制,无法满足控制要求。本文介绍了非方系统的平均频域相对增益阵,对瘦系统进行了变量配对分析,提出了一种瘦系统串级控制系统结构设计方法。这种方法在不添加输入变量的同时有效利用了所有的输出变量反馈,使系统反馈信息更完备,构造了重要变量与次要变量结合的串级控制系统。最后通过实例分析说明了瘦系统的串级控制系统结构设计方法不仅能够得到合理的变量配对,而且系统控制性能良好,尤其在进行干扰抑制的过程中体现出了快速性和高效性。     

氯乙酸生产结晶过程的预测函数控制仿真研究

针对氯乙酸生产结晶过程被控对象大滞后、大惯性的特点,设计了基于PFC—PID的串级控制系统：该系统将串级控制结构和预测函数控制算法相结合,内回路采用常规PID控制器,外回路采用预测函数控制(PFC)。结合了2者的优点,仿真结果表明,该串级控制系统在控制品质、鲁棒性等方面明显优于常规PID控制系统。     

化工过程非方瘦系统的串级控制系统结构设计

化工过程一般为多变量系统，其中输出变量个数多于输入变量个数的非方多变量系统称为瘦系统，现有的非方系统控制结构设计一般采用方形化处理方法，只能形成一个输入变量与一个输出变量配对的单回路控制，要么作为工艺控制指标的重要变量不能成为被控变量，要么次要变量未纳入反馈控制，无法满足控制要求。本文介绍了非方系统的平均频域相对增益阵，对瘦系统进行了变量配对分析，提出了一种瘦系统串级控制系统结构设计方法。这种方法在不添加输入变量的同时有效利用了所有的输出变量反馈，使系统反馈信息更完备，构造了重要变量与次要变量结合的串级控制系统。最后通过实例分析说明了瘦系统的串级控制系统结构设计方法不仅能够得到合理的变量配对，而且系统控制性能良好，尤其在进行干扰抑制的过程中体现出了快速性和高效性。     

一种改进的锅炉主蒸汽温度多级智能控制系统的应用研究

针对电厂锅炉主蒸汽温度多级控制系统中减温水流量扰动对蒸汽温度的影响,且运行过程中控制系统超调量大、响应速度慢、系统具有非线性,对单回路常规控制系统进行了改进,提出了一种双单内环智能串级控制方法。主控制器采用内模控制方式,根据末级出口主蒸汽温度实测值与设定值之间的偏差经过智能PID在线修正控制参数。仿真结果表明:改进后的控制系统比原单回路控制系统具有更好的鲁棒性和动态特性,并能保持较好的调节性能。     

锅炉燃烧系统智能控制策略及其在MCGS中的实现方法

在研究燃煤锅炉控制特点的基础上提出一种智能化的锅炉主蒸汽压力串级控制系统,介绍一种将模糊自适应控制器开发成组件加入到MCGS组态环境中实现对蒸汽压力的先进控制的方法。实际使用证明该方案比传统的PID串级控制系统具有更好的品质,取得了较高的经济、社会效益。     

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。     

调节器正反作用的判定方法

对自动控制系统中调节器正反作用的判定方法做了介绍,由单回路控制系统延展到串级控制系统,给出了符号法和箭头法两种判定方式。两种方式相互检验,从而确保自动化控制工程设计中调节器正反作用的正确性。