电渣重熔炉计算机控制系统设计与实现

电渣重熔炉是电渣重熔过程的典型设备。我国在90年代引进的康萨克电渣炉的控制系统存在一定的不足之处。文章通过分析其控制系统原理及潜在的问题,提出了新的控制系统方案,并成功应用于邢台机械轧辊集团铸钢分厂的电渣炉技改项目上。通过现场6个月的实际运行,控制效果良好,部分参数甚至优于原控制系统,从而说明新的控制方案是可行而有效的。     

电渣重熔电极升降控制系统优化设计

电渣炉通过控制电流摆动范围等效地保持电极端部侵入熔渣深度不变,从而保证了熔渣温度恒定及熔池形状不变,以便获得高质量的电渣锭.根据对现有电渣重熔炉电极升降控制原理的分析,开发了一套新的控制系统:采用PLC控制电极升降系统,利用计算机及Step7、WinCC等编程软件来实现控制要求,电渣炉电流摆动幅度控制在±150A.熔化速率摆动幅度控制在±0.5kg/min,电渣锭表面质量良好.     

微机模糊控制技术在玻璃熔炉温度自动控制中的应用

由于玻璃熔炉是一个时变非线性的多变量系统,如果采用传统的经典控制理论,较难达到预计的效果,本文评论了模糊控制技术在玻璃熔炉的温度自动控制中应用及其具体实现过程.     

学习辨识:最小二乘算法及其重复一致性

针对重复时变系统, 提出学习辨识方法用于估计系统的时变参数. 讨论了有限时间作业区间上重复运行的时变系统以及周期时变系统两种情形. 文中给出最小二乘学习算法的推导过程, 并分析了所提算法的收敛性. 结果表明, 当重复持续激励条件成立时, 提出的学习算法具有重复一致性, 能够给出时变参数的完全估计. 通过数值算例进一步验证了学习算法的有效性.     

继电反馈多模型控制及应用

作为简单、鲁棒的设计方法,基于继电反馈的PID控制器巳广泛应用于工业过程控制。它可以由继电反馈引起的振荡近似估计过程临界信息进行控制器的设计。多模型控制是解决系统时变、非线性、参数不确定性等复杂问题得一种有效方法。该文将继电反馈控制与多模型控制相结合,对时变、非线性的电厂主汽温系统过进行控制。首先在各个工况点应用继电反馈方法设计子控制器。然后在系统整个运行区间进行多模型自适应控制以克服非线性、时变对系统的影响。仿真表明本方法所建立的控制系统具有良好的控制品质及较强的自适应能力。     

大惯性、变参数间歇式化学反应釜的过程控制方案探讨

本文用机理分析和实验测试相结合的方法,建立了一个适合单板计算机进行数字控制的大惯性、变参数间歇式化学反应釜的数学模型和过程自动控制方案。设计中采用设备配置最少的原则,将时变分布式参数分段集中化;用计算机模拟现场运行而初步整定控制算式参数;采用子过程及其分段的控制方法以提高过程控制品质。     

PLC在三相双支臂电渣炉控制系统上的应用

１引言目前一些特种钢企业的电渣重熔炉仍采用老式的继电器－接触器控制，由于其控制柜体积大，故障率高，维修困难，故已远远满足不了现代生产的要求，对老设备电器控制系统的改造已势在必行。本文以某钢厂电渣炉改造为例，采用ＰＬＣ取代原有的继电器－接触器控制，取得...     

控制方向未知的全状态约束非线性系统的鲁棒自适应跟踪控制

针对一类控制方向未知的含有时变不确定参数和未知时变有界扰动的全状态约束非线性系统,本文提出了一种基于障碍Lyapunov函数的反步自适应控制方法.障碍Lyapunov函数保证了系统状态在运行过程中始终保持在约束区间内;Nussbaum型函数的引入解决了系统控制方向未知的问题;光滑投影算法确保了不确定时变参数的有界性.障碍Lyapunov函数、Nussbaum型函数及光滑投影算法与反步自适应方法的有效结合首次解决了控制方向未知的全状态约束非线性系统的跟踪控制问题.所设计的自适应鲁棒控制器能在满足状态约束的前提下确保闭环系统的所有信号有界.通过恰当地选取设计参数,系统的跟踪误差将收敛于0的任意小的邻域内.仿真结果表明了控制方案的可行性.     

随机伺服系统自适应二次最优组合控制

本文基于极点在线优化原理和随机过程理论,针对缓时变随机伺服系统提出一种参数自适应和二次性能最优的组合控制.这种控制形式简单、运算量小,能较好地适应系统的时变特性,并保持系统在不同参数与工况下具有最佳跟踪性能.文章讨论了控制的收敛性,并通过仿真和应用实例显示这种控制的有效性及良好的鲁棒性.     

基于模糊-PI控制技术的返碱式煅烧炉自动调速系统

返碱式煅烧炉自动调速系统具有强非线性、变参数、时变等特性,实际运行中常规PID控制难以取得良好的控制效果,本文通过引入模糊-PI控制器的混合控制策略来提高该系统的性能,取得了较好的仿真效果．     

嵌入式大容量数据采集系统设计

设计了一种基于AT91RM9200微处理器的工业监控现场嵌入式大容量数据采集系统,简化了现场设备层的布线难度,减小了现场设备模拟信号在传输过程中的衰减程度,为后期设备故障诊断和趋势预测提供了更为精确的数据信息。     

基于网络控制的球杆系统模糊控制器设计

针对网络化控制系统中存在的网络延时的不确定性,提出了如何根据系统的控制性能要求处理网络传输过程中网络延时的时变特性.通过对网络环境的分析,把网络延时进行分段序列化,使时变的网络延时转换成一个固定延时序列.在球杆系统本地化控制中加入固定延时,获取不同延时情况下球杆系统的最佳控制参数.在网络控制中,通过捕获的网络延时查找最...     

氮气保护推板炉自控系统的设计与实现

基于锂电池止极材料烧结曲线和T艺参数等特点，提出应用可编程逻辑控制器（PLC）对氮气保护推板炉的温度、气氛和循环动作实现自动控制。同时用VB语言设计了可以设置控制参数、显示和存储测控数据的计算机控制软件。指出自动控制系统应该是结合工艺，集控制、管理和数据处理功能于一体的系统。现场运行表明该系统稳定可靠，达到设计要求。     

针对时变轨迹的非线性仿射系统的鲁棒近似最优跟踪控制

针对非线性连续系统难以跟踪时变轨迹的问题,本文首先通过系统变换引入新的状态变量从而将非线性系统的最优跟踪问题转化为一般非线性时不变系统的最优控制问题,并基于近似动态规划算法(ADP)获得近似最优值函数与最优控制策略.为有效地实现该算法,本文利用评价网与执行网来估计值函数及相应的控制策略,并且在线更新二者.为了消除神经网络近似过程中产生的误差,本文在设计控制器时增加一个鲁棒项;并且通过Lyapunov稳定性定理来证明本文提出的控制策略可保证系统跟踪误差渐近收敛到零,同时也验证在较小的误差范围内,该控制策略能够接近于最优控制策略.最后给出两个时变跟踪轨迹实例来证明该方法的可行性与有效性.     

HMIBuilder组态软件在隧道加热炉控制中的应用

自动化监控组态软件是一个工业现场过程监控和数据处理系统.介绍了HMIBuilder组态软件的主要功能,给出了一个利用HMIBuilder实现的控制系统,详细阐述了系统的组成结构、软件功能,并且结合实例说明其开发过程.实践证明,HMIBuilder组态软件具有图形界面友好,可靠性高,操作方便,安全稳定,应用效果好等特点.     

Integrating dynamic economic optimization and model predictive control for optimal operation of nonlinear process systems

In this work, we propose a conceptual framework for integrating dynamic economic optimization and model predictive control (MPC) for optimal operation of nonlinear process systems. First, we introduce the proposed two-layer integrated framework. The upper layer, consisting of an economic MPC (EMPC) system that receives state feedback and time-dependent economic information, computes economically optimal time-varying operating trajectories for the process by optimizing a time-dependent economic cost function over a finite prediction horizon subject to a nonlinear dynamic process model. The lower feedback control layer may utilize conventional MPC schemes or even classical control to compute feedback control actions that force the process state to track the time-varying operating trajectories computed by the upper layer EMPC. Such a framework takes advantage of the EMPC ability to compute optimal process time-varying operating policies using a dynamic process model instead of a steady-state model, and the incorporation of suitable constraints on the EMPC allows calculating operating process state trajectories that can be tracked by the control layer. Second, we prove practical closed-loop stability including an explicit characterization of the closed-loop stability region. Finally, we demonstrate through extensive simulations using a chemical process model that the proposed framework can both (1) achieve stability and (2) lead to improved economic closed-loop performance compared to real-time optimization (RTO) systems using steady-state models.     

Adaptive subspace predictive control with time-varying forgetting factor

Aiming at the time-varying characteristics of industrial process, this paper introduces an adaptive subspace predictive control(ASPC) strategy with time-varying forgetting factor based on the original subspace predictive control algorithm(SPC). The new method uses model matching error to calculate the variable forgetting factor, and applies it to constructing Hankel data matrix.This makes the data represent the changes of system information better. For eliminating the steady state error, the derivation of the incremental control is made. Simulation results on a rotary kiln show that this control strategy has achieved a good control effect.