焦炉集气管压力控制的一种新方法

针对焦炉集气管压力系统的特点,提出一种基于神经元的自适应PID控制算法;将神经元与PID结合,在线调整PID参数;对单神经元自适应PID控制器进行了研究,并利用Matlab/Simulink进行了仿真,结果表明单神经元自适应PID控制算法明显优于常规PID控制算法;用本文提出的单神经元自适应PID控制器控制焦炉集气管压力,使集气管压力系统的抗干扰能力得到提高,取得了良好的控制效果。     

多焦炉集气管压力控制系统

焦炉集气管压力系统是一个具有非线性、多耦合、强扰动的多变量时变系统,通过采用北京亚控公司工控软件Kingview和KingACT,运用智能协调最优控制及变参数PID控制相结合的方法,成功实现了对多焦炉集气管压力系统的精确控制,多座焦炉压力稳定在设定值10Pa内。     

基于Step7和WinCC的焦炉集气管压力分级控制系统

针对采用常规控制方法对焦炉集气管压力控制效果差、无法满足要求的现状,运用模糊控制和解耦控制原理以及Step7和WinCC软件,在已有焦炉集气管压力控制系统基础上提出一种基于模糊解耦控制的分级控制系统;介绍系统控制策略、程序开发、监控界面设计及系统运行调试等;运行表明:该系统控制效果良好,其控制精度、抗干扰能力等技术指标优于原指标。     

焦炉集气管压力综合控制算法研究与应用

集气管压力是焦炉操作的重要参数之一，稳定集气管压力对延长焦炉寿命、稳定操作、减少煤气放散、减轻环境污染及节约能源具有重要作用。针对焦炉集气管压力系统具有多回路、强耦合、非线性的特点，提出了一种综合控制算法。该算法将变积分PI控制与运用相关性分析法的解耦控制有机结合。通过改变积分系数．保证单座焦炉的稳定，通过相关性分析及补偿，消除焦炉之间集气管压力的耦合影响。解决了具有耦合特性的多座焦炉的集气管压力稳定问题。实际运行结果表明，该方法简单实用，可靠有效。     

一类不规则损失输出数据系统的自校正PID控制算法

针对输出误差模型描述的不规则损失输出数据系统,提出一种自校正PID控制算法。首先结合辅助模型辨识思想和最小二乘原理设计参数估计器,在线估计系统参数,并设计一个损失输出估计器来估算采样间损失输出,使控制系统得到一个具有与期望输出相同采样周期的反馈信号;再根据系统参数的估计值实时调整自校正PID控制器参数,使系统实际输出跟踪期望输出,实现自校正PID控制。仿真结果验证了该算法的有效性。     

一种自校正PID控制器的建模与仿真

把自校正控制原理与传统PID控制算法相结合,以传统PID控制器为基础,推导出了一种用递推最小二乘法的算式对PID参数进行整定的方法。仿真结果表明,该方法法能较好地对PID控制系统进行参数估计,克服了传统算法需处理较大数据量,不利于参数实时在线估计等问题,增强了控制系统对被控对象的自适应能力。该算法兼有传统PID控制和自校正控制的优点,是一种原理简明,收敛较快的控制器。     

焦炉集气管压力Fuzzy-PID控制系统设计

针对焦炉集气管压力这类多变量非线性系统，提出了一种基于Fuzzy—PID控制的智能分段控制方案．构成了焦炉集气管压力智能控制系统。采用Siemens公司的S7-200PLC进行控制．采用WinCC组态软件实现监控功能。实际应用表明，提出的控制策略有效解决了集气管压力控制过程中的多扰动、强耦合的非线性问题，具有良好的动态和静态特性，系统主要技术指标优于原指标。     

广义最小方差自校正重置PID控制器及其在压力系统中的应用研究

针对压力系统的纯延迟、大惯性、非线性、时变等特点,本文将重置控制和以广义最小方差为性能指标的自校正PID控制相结合,提出一种广义最小方差自校正重置PID控制方法。该方法首先根据被控对象的数学模型,以广义最小方差为目标设计广义最小方差控制器,通过选择该控制器的分母多项式,求解Diophantine方程,得到具有PID结构形式的广义最小方差控制器,再在该控制器的积分项中引入重置控制,构成广义最小方差重置PID控制;对于模型未知或参数慢时变的被控对象,通过采用带遗忘因子的递推最小二乘法构建系统的自适应机制,增强控制系统的自适应能力和鲁棒性。最后,将该控制方法应用于压力容器的恒值控制中,获得了比较满意的控制效果。     

基于模糊控制的微型燃机燃料压力控制

针对微型燃气轮机在控制时由于压力不恒定而导致的运行效率低的问题,将模糊PID控制思想运用到控制系统。在传统的PID控制下加入模糊控制,使其PID参数具有在线自整定功能。仿真结果表明,该方法能够很好地提高压力控制效果。     

深海集矿机自行走预测控制系统

为了解决作业于深海"稀软底"环境的集矿机两侧履带打滑严重的问题,以及集矿机的剪切驱动形式引起的速度调节滞后的问题,提出了一种基于模糊控制的防滑控制方法,并采用带参数自校正模块的灰色预测控制器进行自行走控制;防滑控制器能使深海集矿机的行驶速度与沉积物特性匹配,有效抑制履带打滑,保证集矿机在极限海底沉积物上安全行走作业;带自校正模块的预测自行走控制算法与单纯的PID控制、不带自校正模块的灰色预测控制相比,具有更好的行走控制性能和自适应性;仿真结果表明了算法的有效性.     

S7-200在氧化铝厂供水工程中的应用

为实现氧化铝厂工业用水要求,设计了基于S7-200的变频恒压供水系统,采用可编程序控制器(PLC)为主控器,电机作为执行机构,完成变频恒压供水系统的硬件和软件的设计。实现管网压力的准确采集,自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出,使管网主干管出口端的压力基本保持在一定的范围内。供水控制系统投入运行后,各项指标达到了设计要求,满足工业用水的需要。     

PLC在原料气压缩机控制系统中的应用研究

根据原料气压缩机的工作过程,采用西门子PLC S7-300作为下位机,触摸屏作为人机界面,构成压缩机组控制系统,由PLC对压缩机的压力、温度及其他参数等信号进行采集、控制、监控及联锁保护和报警,实现了自动化.组态软件制作的监控操作界面,操作直观方便.实际运行表明,采用该控制系统提高了生产效率,取得了良好的经济效益.     

基于PLC的焦炉集气管压力专家控制系统

通过对焦炉煤气集气管压力系统的分析研究，提出基于专家系统的集气管压力协调控制方案，使得系统在传统PID控制的基础上，能够按照系统实际运行状况智能选择控制策略。全部系统基于西门子S7系列PLC构成，并采用PROFIBUS电缆组成总线型网络。     

液压系统水击振动的主动控制研究

换向阀的启闭动作对液压系统的水击压力有较大的影响.为了定量分析系统运行过程中阀启闭的水击影响作用,对其实施主动控制.运用非线性规划算法,获得了换向阀启闭优化规律曲线,该曲线对水击的控制效果明显,水击压力衰减率近似达7 dB.从实际工程应用出发,对优化启闭规律采用两阶段、三阶段线性化处理,水击压力下降率可达18.2 %.通过实验测试换向阀的两阶段启闭规律时液压缸活塞无杆腔的压力下降了13.04 %,验证了主动控制措施的有效性.     

基于PCS7的加热炉燃烧控制策略及仿真研究

针对加热炉控制系统中存在的燃烧效率不高,控制响应延迟大的问题.设计了一套基于某公司SIMATIC PCS7控制系统的加热炉燃烧控制策略.系统针对加热炉燃烧控制中的主要参数:物料出口温度,空燃比,炉膛压力分别采用率级双交叉比值限幅控制策略,模糊控制策略和前馈控制策略进行控制.控制过程采用高级多功能过程实训系统(SMPr)仿真加热炉,利用SIMATIC PCS7控制系统实施加热炉的控制方案并利用上位机软件WinCC进行在线的实时监控.控制过程自动运行,根据控制过程和仿真结果表明,方案安全可靠,控制效果和可行性较好.比较于传统的基于数学模型的加热炉控制策略,方案提供了一种新型的控制策略,在很大程度上解决了加热炉燃烧效率不高,控制响应延迟大的问题.     

Control of the common rail pressure in gasoline engines through an extended state observer based MPC

In this paper, a model predictive control (MPC) solution, assisted by extended state observer (ESO), is proposed for the common rail pressure control in gasoline engines. The rail pressure dynamic, nonlinear with large uncertainty, is modeled as a simple first order system. The discrepancy of the model from the real plant is lumped as ``total disturbance'', to be estimated in real-time by ESO and then mitigated in the nonlinear MPC, assuming the total disturbance does not change in the prediction horizon. The nonlinear MPC problem is solved using the Newton/generalized minimum residual (GMRES) algorithm. The proposed ESO-MPC solution, is compared with the conventional proportional-integral-differential (PID) controller, based on the high-fidelity model provided in the benchmark problem in IFAC-E-CoSM. Results show the following benefits from using ESO-MPC relative to PID (benchmark): 1) the disturbance rejection capability to fuel inject pulse step is improved by 12% in terms of recovery time; 2) the transient response of rail pressure is improved by 5% in terms of the integrated absolute tracking error; and 3) the robustness is improved without need for gain scheduling, which is required in PID. Additionally, increasing the bandwidth of ESO allows reducing the complexity of the model implemented in MPC, while maintaining the disturbance rejection performance at the cost of high noise-sensitivity. Therefore, the ESO-MPC combination offers a simpler and more practical solution for common rail pressure control, relative to the standard MPC, which is consistent with the findings in simulation.     

A model-based gain scheduling approach for controlling the common-rail system for GDI engines

The progressive reduction in vehicle emission requirements have forced the automotive industry to invest in research for developing alternative and more efficient control strategies. All control features and resources are permanently active in an electronic control unit (ECU), ensuring the best performance with respect to emissions, fuel economy, driveability and diagnostics, independently from engine working point. In this article, a considerable step forward has been achieved by the common-rail technology which has made possible to vary the injection pressure over the entire engine speed range. As a consequence, the injection of a fixed amount of fuel is more precise and multiple injections in a combustion cycle can be made. In this article, a novel gain scheduling pressure controller for gasoline direct injection (GDI) engine is designed to stabilise the mean fuel pressure into the rail and to track demanded pressure trajectories. By exploiting a simple control-oriented model describing the mean pressure dynamics in the rail, the control structure turns to be simple enough to be effectively implemented in commercial ECUs. Experimental results in a wide range of operating points confirm the effectiveness of the proposed control method to tame efficiently the mean value pressure dynamics of the plant showing a good accuracy and robustness with respect to unavoidable parameters uncertainties, unmodelled dynamics, and hidden coupling terms.     

燃气机热泵流量控制策略研究

针对燃气机热泵控制系统适应环境温度和系统负荷的变化,需要合适的控制策略改变电子膨胀阀的开度来调节制冷剂的流量。通过对电子膨胀阀的工作原理和控制策略的分析,利用MATLAB比较不同控制策略的控制效果得到最优的控制器参数从而确定控制系统的最优传递函数;利用西门子S7-200给出温度、过热度检测和热物理参数实时监控的PLC监控设计方案和通过触摸屏显示温度、压力、过热度等相关数据及历史变化曲线,实现燃气机热泵控制系统中蒸发器过热度的自动检测、PID控制、监控和存储;通过仿真对比了几种策略控制效果,并通过实际试验数据的采集和图像显示,表明了基于遗传算法最优PID参数整定方法确定的控制器参数的控制效果最优。     

Rail pressure controller design of GDI basing on predictive functional control

Gasoline direct injection (GDI) is a pivotal technique for a highly efficient engine. However, how to maintain a stable rail pressure which offers good fuel economy and low emissions, is still a challengeable work. In this paper, a rail pressure controller is designed basing on predictive functional control (PFC), a model predictive control (MPC) method, to surmount the nonlinearity and discontinuity brought by the common rail pressure system (CRPS). A control-oriented piecewise linear model is presented to simplify the CRPS. The simulation results on a benchmark show that rail pressure tracks the setpoint accurately even with some perturbations. Profiting from the conciseness of PFC algorithm, the controller can compute the online solution in a short time, which makes it possible to realize the strategy on a fast response system.