动态矩阵控制在浆料浓度控制系统中的应用

针对PTA生产中浆料配制过程这一有纯滞后、大时间常数的非线性系统，进行系统的动态机理分析，与工作点附近的线性化，在此基础上设计DMC-PID串级加前馈控制方案。目前该系统在扬子石化化工厂PTA装置上已成功投运。     

具有随机时延和丢包的网络化离散系统的动态输出反馈H_∞控制

针对前向通道和反馈通道均存在随机时延和丢包现象的网络控制系统(NCSs),研究了关于离散时域下鲁棒H∞控制器的设计问题。采用伯努利分布描述随机时延和丢包现象,将闭环NCSs建模为随机参数系统。根据Lyapunov稳定性理论和增广状态空间法,得到闭环NCSs均方指数稳定的H∞性能判据;利用LMI技术和锥补线性化算法,给出动态输出反馈控制器的设计方法。最后,把这种方法应用于搅拌斧反应器中,仿真验证了所提控制器设计方法的有效性。     

单值动态矩阵控制的应用研究

简单地分析单值动态矩阵控制算法各参数的选择规则，并应用于纸浆洗涤的控制中，仿真实验表明，它较传统的动态矩阵控制算法计算速度快，实时性强；通过对参数简单合理的选择，就可得到较好的控制效果。     

基于动态矩阵控制的比值控制新算法

在Hagglund的调和比值控制（Blend Station）算法的基础上,提出一种基于动态矩阵控制（DynamicMatrix Control,DMC）的比值控制新算法。给出该算法的详细推导过程,并通过多个仿真实例将该算法的控制效果与固定比值控制、基于PI的自适应比值控制效果进行比较,仿真结果证实了该算法的有效性。     

基于S7-400PLC的动态矩阵预测控制在甲醇汽油在线调配过程中的应用

对甲醇汽油调配过程引入一种对象阶跃响应的预测模型,滚动优化并结合反馈校正的优化动态矩阵预测控制算法。将该算法应用到某石化有限公司的甲醇汽油调配控制系统中,结果表明:该控制系统具有控制精度高、强抗干扰性及鲁棒性强等优点。     

针对不稳定对象的改进动态矩阵控制

针对一般动态矩阵控制算法不能直接用于不稳定对象这一问题,提出一种改进的动态矩阵控制设计方法。该方法先设计由内环控制器构成的反馈环节来稳定对象,再对稳定后的对象进行动态矩阵控制设计。采用现代频域法中的传递函数互质分解法设计内环控制器,并对设计的内环控制器进行抗扰性能和鲁棒性能的H2优化,优化后的内环控制器可独立地调节系统的抗扰性,也能有效地改善系统的鲁棒性。通过Matlab仿真实验与现有方法进行比较,结果表明:本文方法能明显改善系统的鲁棒性和抗扰性。     

基于RBF神经网络陶瓷窑炉温度动态矩阵控制

陶瓷窑炉普遍具有纯滞后、大惯性、非线性、时变复杂等特点,其精确数学模型往往很难获取。针对这类系统,本文采用RBF神经网络建立被控对象模型,避免了常规控制算法建立对象精确数学模型的困难。应用动态矩阵预测算法实现对被控系统的预测控制。该控制方法具有很好的动、静态性能和强鲁棒性。以陶瓷窑炉温度为对象,与PID控制进行了比较;仿真结果证明了所提控制方法的有效性。     

一种改进的DMC算法在网络控制系统中的应用

研究网络环境下控制系统时延的组成与产生机理,提出一种基于动态矩阵控制（DMC）模型预测算法的改进DMC算法。该算法充分利用动态矩阵控制（DMC）算法中冗余的预测输出序列和控制增量序列,在控制数据由于网络时延和丢包而无法及时到达执行器时,实现对网络时延和数据丢包的补偿。并通过实验证明改进算法的有效性。     

反应器-换热器网络的PI-多模型动态矩阵控制

针对反应器-换热器网络动态特性在时间上的多尺度特性,应用奇异摄动法得到它在两个不同时间尺度上的子模型：快时间尺度上的能量平衡模型、慢时间尺度上的物料平衡模型。同时,考虑到反应器-换热器网络非线性特性、存在噪声干扰、参数扰动等模型不确定性,快、慢时间尺度子模型分别采用PI控制、多模型动态矩阵控制。最后,通过与快、慢时间尺度子模型分别采用PI控制、动态输出反馈控制的控制策略的仿真效果比较,表明本文中的控制策略在克服噪声、参数扰动方面具有一定优势。     

CAN网络控制系统网络时延分析及其控制

通过反复实验,捕获了大量由于CAN网络而引起的网络时延.通过对这些时延数据分析,归纳出基于CAN网络的网络时延统计特性.利用得到的网络时延统计特性,设计相应的控制系统.实验结果证明,在不同的网络负载下,网络控制系统设计需要采用不同的控制算法.尤其是在网络负载很重的情况下,现有的控制器设计已经不能保证系统的稳定性.     

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。     

网络控制系统与网络化串级控制系统的统一建模

基于智能化的现场设备提出广义对象和广义控制器的概念,广义对象包括被控对象、传感器以及发送传感信息的网络,广义控制器包括控制器以及发送控制信息的网络。执行器和被控对象直接连接,直接接收广义控制器的控制指令,广义控制器直接接收广义对象发送过来的传感信息。不同结构形式的网络控制系统和网络化串级控制系统都可看作是广义对象、广义控制器和执行器的组合。同时考虑了网络诱导时延和数据包丢失,采用增广状态向量法在离散时间域分别建立了它们的统一模型,为系统进一步的分析和综合奠定了坚实的基础。     

基于网络控制系统的CAN实时性能研究

从CAN的MAC层协议的时态特征入手，分析CAN的实时能力及其改进方法；并且对CAN的最新改进版本——TTCAN，从分析、设计到实现进行细致的阐述。     

网络环境下实时控制系统的设计与调度

总结传统的数字控制系统以及集散控制系统中普遍采用的计算延迟补偿方法,提出两类改善网络化控制系统性能的设计方法,即优化网络调度与改善控制器性能的方法。进一步指出,网络调度与控制器协同设计的方法可以在保证系统总体性能优化的同时,降低对网络服务和系统控制各自过于苛刻的要求,降低系统的总成本。     

基于FF现场总线实现双容液位对象的动态矩阵控制

针对FF现场总线中监控软件实现DMC算法的困难,提出利用Matlab7.0 OPC工具包实现与OPC服务器间通讯并实现DMC控制的方案.仿真结果表明,该方案能在很大程度上缩短监控程序的开发周期,并达到了预期的控制效果.