网络化控制系统及其安全问题

展望“十二五”，中国的工业自动化已经进入到21世纪，我国制造业的高速发展，拉动了对自动化仪器仪表与控制系统向国际水平发展的需求，我国新上的大型项目所用自动化仪器仪表和控制系统的先进程度的需求已经处于世界先进水平。     

基于安全节能的矿井自动化排水控制系统设计

当前我国矿井在自动化排水控制方面多数存在耗能高、安全性较低等问题,为将矿井带来的安全风险降到最低,设计一套切实可行的安全节能矿井自动化排水控制系统是极其重要的,这也是提升矿井安全等级、优化工作流程的重要基础。     

铝电解控制系统网络化研究

铝电解生产中形成的相对独立的信息孤岛,严重地制约了铝电解工业的进一步发展,在＂以信息化带动工业化＂的背景下,基于网络技术的铝电解生产管控一体化系统方案,将成为当前铝电解工业信息化建设的发展趋势,以进一步指导实际生产。     

基于Ethernet的网络控制系统LQG最优控制器的设计

实时控制网络通常指现场总线,但由于多种现场总线难以集成,阻碍了它的进一步发展.为了解决这一难题,本文提出了基于以太网的网络控制系统.针对以太网作为控制网络存在的数据传输时延给控制品质带来不良影响问题,提出运用通信技术对网络时延进行在线估计.在此基础上,应用控制理论中的李亚普诺夫稳定性定理以及最优控制理论为网络控制系统设计最优控制器--LQG控制器.通过实验证明了上述设计的有效性,从而说明了以太网作为控制网络的可行性.     

基于光纤传输的尾矿库安全监测预警系统研究

尾矿库是矿山企业生产的最大安全隐患,一旦失事会给社会、生态环境带来巨大危害.建立尾矿库安全监测预警系统,可以实时掌握尾矿库运行状况,及时发现溃坝险情,采取防溃措施或安全转移,最大程度减少损失,保障人民生命财产安全.光纤传输具有高速率远距离、大容量低损耗、多业务、不受电磁波干扰、扩容方便等优点,介绍了光纤传输基本原理和在...     

提高PLC控制系统的安全可靠性

针对PLC控制系统的安全可靠性，结合生产实际中电气控制系统可能会遇到的某些实际问题及解决这些问题的有效措施提出了自己的观点。     

基于灰色预测的模糊免疫PID控制器在板厚控制系统中的应用

针对冷连轧板厚控制系统中存在非线性、时变和时滞等缺点,提出了一种基于灰色预测的模糊免疫PID控制策略。该控制策略借鉴生物免疫系统中的调节作用和模糊推理逻辑可逼近非线性函数的特性,将模糊控制和免疫反馈机理与传统PID控制相结合。同时将灰色预测在线应用,用其预测结果代替被控对象的测量值,与给定输入的偏差及偏差变化率作为模糊控制器的输入来调整PID控制器的参数。仿真及现场试验结果表明,该控制策略具有超调量小,调整时间短,抗干扰能力和鲁棒性强等优点,控制效果优于传统控制方法。     

基于PLC和PID的炉温控制系统设计

本文分别以PID和可编程控制器(PLC)作为控制方法和实现工具,对炉温控制系统的硬件、软件组成和运行流程进行了完整的分析设计.通过实际系统调试表明:该系统不仅能较好地完成炉温控制系统中重要参数的实时控制,而且具有显示直现、反应速度快和性价比高等优点,具有广泛的实际应用价值.     

基于WSN技术的路灯控制系统的设计与实现

在分析比较现有路灯系统的基础上,结合当今社会对路灯控制管理的要求,借助于无线传感器技术,设计能够对单灯进行实时控制和检测的路灯控制系统.分析嵌入式路灯控制系统的框架构思,设计系统软件模块,完成系统功能,实现控制中心与路灯之间实时信息交互的智能化控制、调度和管理.设计路灯节点模块,借助于无线传感器网络技术,实现对路灯系统的实时单点控制和检测.     

基于转矩预测的感应电动机模糊直接转矩控制系统研究

针对传统直接转矩控制的转矩脉动大、低速性能差等缺点,采用转矩预测与模糊控制相结合的方法。根据转矩、磁链偏差值以及定子磁链所在扇区,通过模糊控制器推理得出所要输出的电压矢量,然后经过转矩预测单元计算得出所输出电压矢量的作用时间,在剩余采样周期的时间内输出零矢量,从而减小了转矩脉动。仿真结果证明与传统直接转矩控制相比转矩、磁链、电流脉动都有了明显的减小。     

采用Smith预估低通滤波补偿的AGC控制系统

作为现代轧机核心技术的板厚控制系统,其性能直接决定了轧制产品质量,提高该系统的控制性能具有重要意义。为此,建立了考虑延时环节的板厚控制模型,通过在Smith预估控制器的反馈回路串接低通滤波器对系统进行预估控制,用来对控制器进行补偿,以提高控制系统鲁棒性。针对改进后系统可调参数多,参数调整困难的问题,提出通过遗传算法程序进行PI控制器及滤波补偿器参数的整定。仿真研究结果表明,基于遗传算法参数寻优的Smith预估控制器低通滤波补偿算法提高了系统鲁棒性和系统控制精度,达到了期望的控制性能。     

网络控制系统保性能控制

针对网络控制系统中时延不确定因素,将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵的不确定性,网络控制系统对象模型为具有时滞的不确定离散模型.在此模型的基础上,将网络控制系统的保性能控制问题转化为研究时滞的不确定离散系统的鲁棒保性能控制问题.利用Lya-punov理论及线性矩阵不等式(LMI)方法,证明了通过状态反馈控制,使网络控制系统保性能控制的充分条件等价于求解LMI.仿真示例验证了该控制方法的有效性.     

网络控制系统的一种统一的Markov跳变模型

对于网络诱导延迟的上界大于或小于一个采样周期的两种不同情况的连续时间网络控制系统,采用离散化与增广状态空间方法,建立了统一的Markov链离散时间跳变模型.由于模型含有反映系统的网络诱导延迟的大小与计算精度的参数,因此它具有更广泛的适应性.应用离散时间线性跳变系统理论,分析了保证系统均方稳定的充要条件.在所论及的保证系统均方稳定的设计算法中,给出了一种求内点法初始可行解的方法.在延迟带有一定任意性的车载倒立摆的网络控制设计中,该改进算法得到了有效应用.     

基于改进广义预测算法的精轧宽度控制方法

为了提高热连轧带钢成材率和宽度精度,在精轧末机架后一般配置了测宽仪,利用机架间张力对宽度动态控制,达到调整带钢宽度目的;由于精轧末机架中心线到测宽仪的距离较远,使得系统具有大滞后性及时变性等特点,很难建立精确的数学模型.采用对模型要求宽松的广义预测控制方法,基于广义误差估计值对控制器参数进行自适应调整,直接辨识控制律参数,省略Diophantine方程的求解、矩阵的求逆,缩短在线计算的时间,适用于快速的轧钢过程.仿真结果表明,该方法对精轧宽度这一大时滞、不确定性系统有较好的控制效果.     

基于KAUTZ模型的预测函数控制及其稳定条件

对模型未知的系统采用Kautz函数逼近得到系统的近似模型.基于所得到的Kautz模型设计了一种预测函数控制器.对该算法进行了稳定性分析,依据Lyapunov稳定性定理得到了保证闭环控制系统稳定的充分条件.仿真实验证明,该算法能够准确逼近真实系统模型,实现自适应控制,得到满意的控制效果.     

中厚板轧后快速冷却系统控制策略与控制模型

针对轧板厂原有冷却系统冷却能力弱的实际情况,为了提高产品质量和生产效率, 专门为轧板厂生产线设计了一套全新的轧后快速冷却系统.系统集成了多种先进的控制策略和控制模型,同时采用了西门子高性能控制器,实现了整个系统的全自动控制.现场应用结果表明,冷却系统功能完善,控制精度高,钢板性能得到了很大改善.     

基于粒子群优化算法和博弈论的网络学习控制系统带宽调度

研究了双层网络学习控制系统的带宽调度优化问题.为了合理分配子系统的带宽,引入了网络定价体系和动态带宽调度方法,建立了非合作博弈模型,从而将网络控制系统的网络资源分配问题转换为非合作博弈竞争模型下的Nash均衡点求解问题.在此基础上,采用粒子群优化算法得到此框架下的纳什均衡解,并进一步给出了网络控制系统的时间片调度方法.仿真结果表明了所提方法的有效性.     

可调误差权值广义预测解耦控制器的设计

针对多变量耦合系统,提出了一种新的广义预测解耦控制算法.通过广义预测误差权值自动调节以消除系统耦合引起的误差,从而降低系统的耦合影响,提高系统性能.该方法与常规的多变量广义预测控制算法相比,算法简单,计算量小.本文所设计的算法被应用到热轧带钢板形板厚控制系统中,仿真结果表明了该算法的有效性和正确性.     

ASI总线的信号传输系统

ＡＳＩ总线系统由主站、从站和传输系统３部分组成,而传输系统又由两芯ＡＳＩ电缆、ＡＳＩ电源和数据解耦电路构成。本文重点介绍了ＡＳＩ信号的调制过程,ＡＳＩ电源和数据的解耦原理以及ＡＳＩ报文结构和访问方式。     

基于PLC的料位自动监控系统设计

简要介绍了料位监控系统的生产工艺,并设计了基于PLC的料位自动监控系统,实现了料位的自动检测和卸料的自动控制,给出了监控系统的硬件设计和软件设计。值得大型厂矿生产企业借鉴。