将过程信号输给仪表及控制装置的定标方法

<正> 在电站及其它过程控制系统中,用于描述过程变量间关系的数学方程不能直接作用于控制系统来实现其控制目标;但是,通过定标换算的方法将该方程转换成用归一化变量表示的、适合于仪表和控制系统本身的归一化方程,并通过调节系统实现其控制指标,控制过程的第一步是对信号的处理,这里,首先涉及到定标换算问题,定标换算就是将现场信号转换成能适应具体控制系统及相应的硬件和软件的变置——我们称之为归一化变量,而由归一化变量所组成的方程即称为归一化变量方程,简称为定标方程,详述如下。     

基于内模控制的再热汽温控制系统

采用内模控制算法对国产２００ＭＷ火电机组带汽汽换热器的多变量再热汽温系统进行控制系统分析与设计。采用了Ｖ规范型控制结构;为使主通道时间迟延最小,对被控对象进行了补偿设计;给出了能实现解耦且无纯微分环节的控制器设计步骤;详述了滤波阵的设计目的和过程。最后对所设计的再热汽温控制系统进行了仿真。结果表明,该汽温控制系统具有优良的控制品质。     

面向对象的火电机组旁路控制算法设计与应用

通过对目前旁路控制系统控制设计模式与应用情况的分析,指出了传统面向过程的顺序程序设计模式使得机组旁路全程控制功能实现过程趋于复杂,系统缺乏必要的容错能力。在旁路全程控制系统的设计过程中引入面向对象编程技术,并以旁路启动过程为例,对旁路系统全程控制进行抽象分析。依据所定义的旁路压力与阀门开度两个重要属性,对旁路进行了对象区域的划分,设计了各个对象所拥有的可重载的操作方法。最后,采用控制系统SAMA图表述了所设计的控制策略,并在某1 000 MW机组DCS控制系统进行组态,实现了旁路全程控制功能。旁路实际运行过程表明,采用面向对象技术设计的旁路全程控制系统简单、实用,控制系统具备较强的容错性和健壮性。     

带LCL输出滤波器的并网逆变器控制策略研究

并网逆变器用LCL输出滤波器是一个三阶多变量系统,给控制系统设计提出了更高的要求.针对该问题,提出一种基于逆变器侧电流闭环和电容电流前馈的并网逆变器控制策略,通过逆变器侧电流间接控制并网电流.该控制策略能够保证系统稳定和单位功率因数运行,并且整个控制过程无需增加额外的传感器,降低了系统成本,增强了系统可靠性.仿真和实验结果验证了提出控制策略的有效性与可行性.     

多变量混合预测算法在单元机组协调控制中的应用

提出了一种新颖的具有预测误差校正的多变量广义预测控制 (GPC)与动态矩阵控制 (DMC)混合集中优化控制算法。该算法直接对被控对象的整体模型性能指标进行优化 ,可获得最全面的反映过程未来变化趋势的动态信息量 ,以实现整个系统的最优控制。同时考虑了所有输入输出之间的交互影响 ,合理考虑各控制输入输出量在算法中的地位 ,避免常规多变量控制系统设计中因解耦而造成的不可实现性和解耦网络对系统模型的过分依赖性 ,且易于实施 ,对模型的变化有较强的鲁棒性。通过对 30 0MW单元机组协调控制系统进行仿真 ,结果表明 ,该算法具有控制性能好、鲁棒性强等优点     

煤矿排矸控制系统的设计与实现

以许疃煤矿选煤厂排矸控制系统的设计为背景,介绍了排矸控制系统结构、控制要求及实现方法。设计了适应选煤厂生产过程和生产环境需要的网络结构和控制系统,采用S7- 300系列PLC,实现对选煤厂主要设备起停联锁控制。采用西门子组态软件WinCC实时采集系统的运行参数,在控制室实现整个选煤厂设备远程自动起停与生产流程监视。     

基于Profibus-DP总线控制的机电一体化系统

以机电一体化控制系统为例介绍了Profibus-DP现场总线在机电一体化中的应用,重点阐述了机电一体化系统各站点的功能、Profibus-DP总线的控制方案、控制特点以及控制的技术实现原理.整个系统的控制器采用Siemens的S7-300作为主站,9个S7-200和变频器作为从站,监控整条生产线的生产过程,通过Profibus-DP总线实现了对整个系统的集中控制,又能分散控制各底层设备,从而实现集中与分布式相结合的灵活控制模式.该方案的实施提高了整个控制系统运行的可靠性,实现了多速控制.     

基于MATLAB的“过程控制系统”课程教学方式改革研究

在"过程控制系统"课程的教学中,复杂控制系统和先进控制系统部分的教学内容对拓展自动化专业本科生的专业理论知识和提高应用自动化技术解决实际疑难问题的能力非常重要,但是难度较大,不易理解。将MATLAB仿真软件应用到该课程的教学中,通过仿真实例使学生对过程控制系统的建模、控制结构设计、控制理论和算法的实现,以及所取得的控制效果有一个总体的把握和非常直观的认识。教学实践证明,该教学方式不但激发了学生的学习热情,而且大大提高了学生应用仿真软件对过程控制系统进行分析与设计的能力,取得了非常好的教学效果。     

铝电磁铸轧复合磁场智能控制器的设计

分析了电磁感应装置的结构和作用机理,利用矩阵变换器设计了控制系统主电路,并讨论了复合磁场与主电路输出电流之间的联系,以电流为被控变量,采用基于遗传算法的自适应PID控制算法实现对输出电流的控制。仿真效果表明该系统能够满足电磁连续铸轧复合磁场对控制系统的工艺要求。     

部分分散控制及其在单元机组协调控制中的应用

针对强耦合多变量对象控制系统设计中分散控制不能满足高性能要求,而多变量先进控制算法结构复杂、较难推广的现象,研究基于扩展对象的部分分散控制器设计。设计过程首先通过结构分析法得出部分分散控制器结构,再对其对象进行非方扩展,利用非方内模法设计相应非方分散控制器并转化为部分分散控制器,最后应用扩展μ交互法进行稳定性分析。将该方法应用于一500 MW单元机组协调控制系统的仿真研究,结果表明:部分分散控制系统能达到与多变量协调控制系统相近的性能,并且部分分散控制结构更加简单、设计及调试方法更加容易。     

Evaluation of control strategies for anaerobic digestion processes

Adaptive non-linear controller designs for various controlled variables are evaluated for the operation of the anaerobic digestion process. The selected controlled variables are the chemical oxygen demand (COD), propionate concentration and dissolved hydrogen concentration. The manipulated variable is the dilution rate. Because the non-linear control algorithms are designed on the basis of the mass balance equations, distinct assumptions have to be made depending on the choice of the controlled variable. For each selected controlled variable the linearizing control design based on a reduced-order model of the process results in a similar controller structure. Although the obtained responses are model-specific, the methodology presented can be readily applied to an actual laboratory- or industrial-scale bioreactor. Study of the time response of the volatile fatty acids and dissolved hydrogen concentrations and of the methane flow rate obtained by controlling one variable at a time reveals the intrinsic behaviour of the balances between the assumed bacterial species and can be useful to investigate for instance the inhibition induced by a given product present in the reactor. The developed methodology demonstrates the usefulness of advanced control techniques to get a better understanding of the process under study even if the controller designs are based on incomplete knowledge.     

基于单片机的交流伺服电机转速控制系统设计

设计一种单片机控制下的交流伺服电机转速系统,详细介绍它的硬件组成原理及其软件实现过程,实现了对通用交流伺服电机的速度闭环控制。通过对实验结果的分析可以看出,本设计基本达到了系统对伺服电机转速控制的要求。这种方法可以广泛应用于电子机械、纺织机械、印刷机械等诸多行业中。     

基于模糊PID的多电机张力控制

在对多变量非线性强耦合的2台交流感应电机系统分析的基础上,设计了一个结构和应用均较为简单的模糊PID控制器.给出了系统模糊控制器的结构,定义了每个输入和输出变量的模糊集,通过分析系统行为获得模糊控制规则表.在大量实验、专家经验和模糊控制理论的基础上,还设计了一个模糊逻辑解耦补偿器.实验结果表明该系统具有良好的性能和应用价值.     

改进型PSO在过热汽温PID控制系统中的应用

通过采用改进的粒子群优化(PSO)算法对锅炉过热汽温中的PID参数进行优化,分析了传统过热汽温控制方案的不足,提高了整个系统的鲁棒性.该方法的应用使得过热汽温得到了良好的控制,提高了经济运行效益,同时也说明了改进的粒子群算法寻优简单,能够使控制系统获得较好的动态特性和很强的鲁棒性,易于并行化.仿真结果表明,该算法是一种...     

基于改进型PSO算法的过热汽温PID参数优化

通过采用改进的粒子群优化（PSO）算法对锅炉过热汽温中的PID参数进行优化,分析了传统过热汽温控制方案的不足,提高了整个系统的鲁棒性。其应用使过热汽温得到了良好的控制,且提高了经济运行效益,同时也说明了改进的粒子群算法寻优简单,能够使控制系统获得较好的动态特性和很强的鲁棒性,易于并行化。仿真结果表明,该算法是一种效率很高的寻优方法,是PID参数优化的理想方法。     

永磁同步电动机混合非奇异终端滑模变结构控制

为了进一步提高滑模控制系统的控制性能,提出了混合非奇异终端滑模控制（hybrid nonsingular terminal sliding mode,HNTSM）策略,该控制策略结合线性滑模与非奇异终端滑模（nonsingular terminal sliding mode,NTSM）的优点,提高了系统状态的收敛速度,实现了状态变量的全局快速收敛,并设计控制函数,解决了终端滑模的奇异性问题。应用该方法设计永磁同步电动机（permanent magnet synchronous motor,PMSM）混合非奇异终端滑模速度控制器,并与PI调节器进行了仿真与实验对比。仿真和实验结果表明,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。     

一种考虑加热器效率的自适应PID温控方法

某化学分析仪器需对处理过程进行温度控制,控制涉及多个部位,各部位加热器效率并不相同,并且每个控制点在不同的处理流程中存在不同的目标温度.为解决上述问题,采用PID控制和模糊控制相结合的自适应温控方法,根据被控系统的实际响应,运用模糊推理,考虑各加热器的效率,目标温度与环境温度差等因素,实现温控过程中PID参数的自适应调...     

多机电力系统励磁控制的人工神经网络逆系统方法

基于各发电机的完整的实用三阶模型，通过将发电机内部的不可测变量转化为发电机端的可测变量，在未做任何近似或简化的情况下，实现了仅采用本地可测量的多机系统中各发电机励磁控制的精确线性化。在具体的励磁控制器设计中，选取机端电压作为被控量再附加电力系统稳定器(PSS)环节进行辅助控制，使得同时满足系统对电压稳定性和功角稳定性的控制要求；采用人工神经网络(ANN)逆系统方法实现精确线性化，避免了对系统精确数学模型的依赖，使文中方法更实用。针对一个2区域4机系统的仿真结果表明，安装ANN逆励磁控制器可以极大地提高被控机组的稳定性能，同时，全系统的稳定性也可以得到明显的提高。     

Adaptive fixed-time tracking control for stochastic pure-feedback nonlinear systems

The article discusses the adaptive fixed-time control problems for the stochastic pure-feedback nonlinear systems. Different from the existing results, the priori information of unknown virtual control coefficients (UVCC) is no longer needed in this article, which is realized by emplying the bound estimation method and well-defined smooth functions. A novel semi-global practical fixed-time stability criterion for the stochastic nonlinear systems is presented. Correspondingly, a new construction of Lyapunov function is proposed for the nonlinear stochastic system by adding the lower bounds of the UVCC. Based on the fuzzy logical system and fixed time stability theorem, a novel adaptive fuzzy fixed-time tracking control algorithm for stochastic nonlinear system is raised firstly. By theoretical analysis, we can conclude that the whole variables of the controlled system are bounded almost surely and the output can track the desired reference signal to a very small compact set within a predefined fixed-time interval. Finally, the raised method is illustrated by two simulation examples.     

基于厂级控制的燃气-蒸汽联合循环系统研究

厂级控制主要处理控制系统结构方面的问题,解决控制什么,测量什么,需要采用哪个输入变量,以及被控变量与输入变量之间的搭配关系。首先介绍了厂级控制的设计步骤和实现方法,它由两部分组成:“至上而下”分析和“自底而上”设计以及7个设计步骤;然后将其应用到一燃气-蒸汽联合循环发电的厂级系统中。最后根据分析结果进行了系统被控变量的选取,常规控制层以及监控控制层控制策略的确定。