PLC在锅炉温度串级控制系统中的应用

根据锅炉温度串级控制系统的结构与控制特点,应用MCGS(监视与控制通用系统)组态软件、S7-200PLC及多主站PPI电缆对锅炉夹套和锅炉内胆所组成的温度串级系统进行控制.实验结果表明该锅炉温度串级控制系统与普通的单回路锅炉温度控制系统相比,改善了过程的动态特性、提高了系统的工作频率、具有较强的抗扰动能力和一定的自适应能力,实际应用效果良好.     

球磨机负荷串级H∞鲁棒控制器的设计与仿真

针对目前球磨机负荷控制存在的不足,提出了一种基于H∞鲁棒控制的球磨机负荷串级控制算法.分析了压差单回路控制的不足,提出了用筒体振动信号结合球磨机压差来表征负荷,给出了球磨机负荷串级控制的结构,对于主回路,通过选择合适的加权函数,设计出了基于混合灵敏度理论的H∞控制器,副回路采用比例控制器;最后基于Matlab对控制算法进行了仿真研究.仿真结果表明,球磨机负荷串级控制系统具有较好的动态性和鲁棒性,有效克服了单回路控制的不足,具有一定的实用性.     

液位串级变频调速控制系统的分析

以液位串级变频调速控制系统为对象,分析了当采用串级控制系统时的改善控制质量的方法。通过液位串级变频调速系统设计,介绍了液位串级变频调速控制系统的特点及相关的设计准则。详细介绍了液位串级变频调速系统中副回路的超前、快速作用。通过副回路的及时调节,可以提高主参数的控制质量。实践证明,在液位串级变频调速系统中,主、副调节器放大因数的乘积愈大,则系统的抗扰动能力越强,控制质量越好。     

一种基于PID控制的锅炉动态水温单回路控制系统

本论建立了一个锅炉动态水温单回路控制系统。首先根据热力学定理建立了锅炉动态水温模型;其次运用MATLAB对积分分离PID控制算法和变速积分PID控制算法进行仿真。最后运用A3000过程控制实验系统建立了锅炉动态水温单回路控制系统,并完成实验。实验结果表明:实验所建立的锅炉动态水温单回路控制系统能够很好的满足控制性能指标,并且该系统有较好的动态跟随性能。     

过热蒸汽温度系统的串级DMC-PID控制

过热蒸汽温度系统的控制效果对火电机组运行的安全性、稳定性和经济性有着重要影响。其被控对象的大迟延、大惯性、多扰动以及时变等特点,令外回路传统PID控制方法难以取得令人满意的控制效果。本文采用传统过热蒸汽温度控制系统的串级结构,充分利用其内回路能快速消除扰动、提高系统工作频率的优点,在保留内回路PID控制器的前提下,进行了外回路DMC控制器设计。仿真研究表明串级DMC-PID控制相较于串级PID-PID控制具有更好的给定值跟随能力和抗干扰能力。     

基于SVPWM控制的无刷直流电机的建模与仿真

针对传统无刷直流电机（BLDCM）控制系统方波驱动转矩脉冲大等缺点,采用了基于电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制方法的正弦波驱动永磁无刷直流电机控制系统,建立了两级三相无刷直流电机的数学模型,利用Matlab／Simulink中的电力系统仿真T具箱SimPow—erSystems建立了SVPWM控制下的无刷直流电机转速、电流双闭环控制系统的仿真模型。仿真结果表明,电压空间矢量控制下的无刷直流电机控制系统具有较好的静、动态特l生,同时该仿真结果也验证了SVPWM控制无届Ⅱ直流电机的有效性和仿真模型的正确性。     

神经网络在火电厂过热蒸汽温度控制系统中的应用

本文针对惰性区具有多个参数及迟延摄动的火电厂锅炉过热蒸汽温度控制问题及其对汽温响应和抗扰动特性的要求，设计了内回路采用神经网络控制、外回路采用PID控制的串级控制系统。仿真结果表明，在过热蒸汽温度控制系统中，采用复合串级控制，显著的改善了汽温响应特性．取得了令人满意的效果。     

串级控制在发电厂过热汽温控制系统中的应用

针对发电厂的过热汽温控制系统中锅炉过热器出口温度的非线性、时变性、滞后性等特点,提出了一种基于模糊PID控制和Smith预估控制器的串级控制器,即先用Smith预估控制器控制一级过热器的出口温度并构成副回路,然后用模糊PID控制器控制二级过热器的出口温度并构成主回路.仿真结果表明:该串级控制器有较强的鲁棒性,提高了控制系统的品质,获得了更好的控制效果.     

串级控制在电容器真空干燥设备中的应用

电容器真空干燥过程中,对温度的控制要求较高,不能采用简单的单回路控制,采用PID串级控制并调节合适的PID参数能收到较满意的效果。介绍了PID串级控制在电容器真空干燥温控中的应用方法及系统的结构和PID参数整定的步骤及方法。     

基于台达PLC的水箱液位串级控制系统

本文介绍了2015年第二届台达杯高校自动化设计大赛的一个一等奖设计作品。通过对设计过程的回顾,总结了水箱液位串级控制方案总体的设计理念和设计方法。运用机理建模建立被控对象数学模型,通过对PLC下装程序,对触摸屏进行组态,采用PID串级控制,实现了对双容水箱液位快速、稳定、准确的控制。通过用simulink分别对串级控制和单回路控制进行仿真,响应曲线控制效果对比十分明显,当被控对象难以控制时体现了串级控制的优势。     

串级-Smith预估控制在温度大滞后系统中的应用

在工业过程中，大滞后系统普遍存在。文章以一实验用加热装置为研究对象，针对该温度控制系统具有大滞后的特点，采用串级控制结构结合Smith预估控制器的控制方案。内环采用Smith预估器，大幅度降低滞后对控制系统动态性能的影响；外环采用PI控制实现系统无静差。实验表明，该种控制系统与单回路PID控制或Smith预估控制相比具有更优的动态特性和鲁棒性。     

基于负载观测器的PMSM分数阶滑模位置控制

针对永磁同步电机位置控制系统,设计分数阶滑模变结构控制器,以代替传统PID三闭环串级控制结构的转速环和位置环控制器。针对电机运行时负载转矩会受到外界干扰的问题,设计负载转矩观测器。仿真结果表明分数阶滑模控制器有良好的动态和稳态性能以及良好的鲁棒性。     

基于MATLAB的无刷直流电机的电流滞环控制仿真

针对无刷直流电机的转矩脉动,采用电流滞环控制来抑制脉动;在Matlab/Simulink环境下,基于直流无刷电机的数学模型、转速和电流双闭环控制策略来建立无刷直流电机电流滞环控制系统的各个独立模块如BLDC本体模块、速度控制模块、电流滞环模块、逆变电路模块、脉冲信号模块等,再进行各功能模块的连接,搭建无刷直流电机的控制系统仿真模型,并在给定参数下进行仿真分析。     

小型金属窄带恒张力卷绕控制系统设计

针对金属窄带材卷绕质量要求,设计了一套恒张力控制系统。分析了金属窄带材卷绕生产工艺过程控制中张力产生及其影响因素,在保持恒张力控制的基础上,提出、设计、制作了窄带材卷绕的双闭环、串级、动态控制系统。采用单片机为核心控制单元实现信号采集与控制信号输出,以三相交流力矩电机为主执行机构,结合转速、张力双闭环控制,实现了基于力矩电机的带材卷绕可控恒张力机构;同时以步进电机为辅执行器,以位移检测为反馈量的盘绕机构横移控制;以及以带材厚度为前馈信号的超前控制。通过设计电路图、制作电路板、系统集成应用效果表现出,带材卷绕过程用力均匀,张力稳定,匝间间隙合适,层间松紧适度,盘绕平整、均匀,保证了生产质量。     

级联型多电平逆变器单元电路数字化控制的研究

本文分析了双向直流变换器的工作情况,设计了以DSP为控制核心的闭环控制系统,发挥FPGA硬件速度快、稳定性好的特点设计了移向PWM模块,改变了DSP程序产生移相PWM波的方法,大大提高了系统的适时性,为其应用于级联型多电平逆变器四象限运行奠定了基础。实验表明开关管实现了零电压开通,变换器整体效率达94.2%,具有实用价值。     

模糊单神经元PI复合调节的永磁同步电动机矢量控制系统

在分析永磁同步电动机（PMSM）数学模型的基础上,提出了一种模糊单神经元复合控制的方法,它兼有模糊控制和单神经元控制的优点,对被控对象的数学模型要求不高,能够克服传统控制方法中由于电机参数时变和负载扰动而带来的系统性能变差,具有较好的鲁棒性和实时性.该算法已应用于永磁同步电动机双闭环矢量控制系统中的转速控制器中.仿真结果表明,采用该方法的系统具有良好的静态和动态性能.     

无刷直流电机PID调节参数整定研究

无刷直流电机因其具有结构简单,运行可靠,维护方便等诸多优点,又继承了传统直流电机的运行效率高、调速性能好的优点,故在生产和生活的各个领域内有着广泛的应用。目前大多数无刷直流电机速度控制系统都采用速度电流双闭环控制,常采用的控制算法是PID控制,此控制方式算法简单,且其控制效果稳定性高、鲁棒性好。在概括了无刷直流电机的控制策略后,介绍了PID控制算法的原理,最后对无刷直流电机PID控制器参数的整定做了详细阐述。     

基于前馈补偿的效率优化异步电机直接转矩控制

针对异步电机在轻载和高速运行时效率低的问题,提出了一种异步电机直接转矩控制技术的效率优化算法。建立了基于定子磁场定向下旋转坐标系的电机损耗模型,分析了电机损耗与转矩、转速与定子磁链的关系,从而导出稳态时最优的定子磁链幅值,实现电机在不同工况下以最优效率运行。为解决最优磁链计算模块引入后电机控制系统动态响应慢的问题,将伺服电机控制中常用的前馈补偿与速度外环PI调节器相结合,来提高效率优化算法引入后系统的动态性能。     

基于机械臂位姿变换的柔性负载伺服驱动系统控制策略

伺服驱动系统的柔性负载端转动惯量等参数随柔性机械臂位姿变化而变化,进而影响伺服驱动系统电动机输出端转速。为降低电动机输出端速度波动,采用极点配置的方法设计伺服驱动系统转速环PI控制器参数,该参数的选择随柔性机械臂位姿变化而变化,从而使伺服驱动系统在不同位姿下获得良好的动态响应特性,避免机械谐振发生。首先根据连续体振动理论和拉格朗日原理建立了柔性负载伺服驱动系统动力学模型,并通过状态方程求得电动机转速到柔性负载驱动转矩的传递函数。将变参数PI控制策略应用于伺服驱动系统转速环控制中,分析了柔性负载对转速环的控制特性的影响,采用极点配置的方法设计控制器参数。接下来分别采用相同幅值、相同阻尼系数、相同实部3种极点配置策略设计控制器参数。讨论了这3种极点配置策略不同参数对系统谐振峰值、谐振频率和带宽的影响。最后通过数值仿真分析表明:伺服驱动系统等效柔性负载参数与机械臂的位姿有关;柔性负载回转半径、转动惯量较大的情况,不适宜使用相同实部的极点配置方法,但其余两种方法可通过适当选择参数使电动机输出转速波动程度减小。     

基于Narendra稳定自适应控制器交流伺服电机的控制

交流伺服电机在实际运行的过程中负载的变化,负载的变化导致控制系统参数发生改变,如系统的频率、阻尼等。针对这些本身参数发生的变化系统,变化较小时,简单的控制器对控制结果影响不大,但控制很难对其变化进行调节控制,人工智能控制器可自动适应负载的变化,而神经网络、模糊控制等,但这些控制器存在结构复杂,调整时间长等,实际应用中得不到很好的应用。利用自适应控制设计方法,将系统转换成线性的可控系统,并引入不确定参数构造控制器的自适应估计律,实时对未知参数进行调整,保证整个闭环系统的动态品质。为提高系统的动态控制品质,引入Narendra稳定自适应控制器对交流伺服电机控制进行控制,利用不同的输入信号对控制进行测试,结果表明,Narendra稳定自适应控制器对交流伺服电机控制系统具有良好的控制性能。