强磁选过程智能优化控制仿真实验平台

强磁选系统具有多变量强耦合、强非线性、工况变化频繁、精矿品位和尾矿品位不能在线连续检测等综合复杂性。为开展强磁选系统优化控制研究提供仿真实验环境,解决其工程化验证问题,建立了强磁选过程智能优化控制半实物仿真实验平台。详细介绍了各系统的组成及功能,该实验平台由模拟现场强磁选的虚拟对象系统、仪表与执行机构虚拟装置、PLC、监控系统和优化控制系统组成。并进行了实验验证,实验结果表明了强磁选过程优化控制仿真实验平台的有效性和可行性。     

基于单台PC机的工业过程虚拟实验系统设计

通过采用Rockwell系列软件与Matlab软件的混合编程,实现在单台PC机上集成复杂工业过程的虚拟仿真实验系统。该系统具有监控层、控制层和对象层3层结构。其中,Matlab软件实现复杂工业过程模型的仿真,Rockwell系列软件实现控制器的仿真、编程、监控画面的组态等。重点介绍Matlab软件与组态软件通讯方法,通过球磨机典型的PID控制回路表明了该方法的可行性,为在实验室进行复杂工业过程控制系统的建模、控制与优化的研究提供了平台,具有较好的应用价值。     

基于组态软件和仿真软件的层流冷却实验平台

针对热轧层流冷却过程的自动化系统及优化控制算法难以在实际运行环境中进行充分的调试和验证、基于仿真软件发的实验平台则脱离工业实际的监控与运行环境、购买硬件控制系统进行实物/半实物仿真价格昂贵等问题,本文提出了采用组态软件、工业控制器模拟软件、仿真软件混合编程开发层流冷却虚拟实验平台的方法。该平台采用C#语言开发参数优化子系统、组态软件开发管理监控子系统、工业控制器模拟软件运行回路控制程序、MATLAB软件开发对象模型子系统,通过OPC软总线等技术实现了各个子系统的无缝连接。本文最后采用实际工业数据验证了平台的有效性,表明其广阔的应用前景。     

实现粒度指标的磨矿过程智能优化控制系统

磨矿过程具有多变量、非线性、强耦合、大时滞、时变等综合复杂特征,其关键工艺指标磨矿粒度难以用常规控制方法进行直接控制。将基础控制、智能控制以及软测量技术相结合,构建了实现磨矿粒度指标的磨矿过程智能优化控制系统。该系统由基础控制系统、过程监控系统以及智能优化设定系统组成,具有设备顺序逻辑控制、回路控制、过程监控以及回路智能优化设定等功能。该系统已成功应用在某大型选矿厂的磨矿过程中,取得了显著效益,具有推广应用的前景。     

炼焦生产全流程优化控制实验平台设计与开发

面向炼焦生产全流程智能优化控制,设计与开发一种仿真实验平台。分析炼焦生产流程和仿真实验目的,提出一种包括优化控制实验层和炼焦过程模拟层的分层分布式系统结构。实现炼焦过程状态参数与控制信号的模拟收发、各车间级子系统优化监控、全流程生产集中实时监视与综合生产目标优化等璁能。系统运行表明,该仿真实验平台能合理有效的模拟炼焦生产特性和进行智能优化控制实验。     

电厂锅炉燃烧系统先进过程控制实验仿真平台

锅炉燃烧控制系统是一个多变量、强耦合、非线性、大时滞的不确定性系统,因此APC控制策略已成为解决其控制问题的主要手段。本文设计了一套涵盖优化层、监控层及过程层的,半实物的锅炉燃烧系统APC控制实验仿真平台。基于以太网及OPC通信,该平台实现了控制器、虚拟对象、组态系统及优化模型之间数据的互联互传。本文以模糊神经网络控制算法作为APC控制策略示例进行系统功能验证,仿真结果表明该平台有助于工程设计人员在现场调试前对锅炉燃烧系统的顺序逻辑控制和先进控制策略进行验证。     

虚拟计算机硬件实验平台的设计与开发

笔者设计与开发了虚拟计算机硬件实验平台。针对虚拟计算机平台展开详细分析,首先介绍了虚拟计算机硬件实验平台的设计,其中包含虚拟现实开发平台、虚拟仿真交互系统、虚拟三维显示系统;其次阐述了虚拟计算机硬件实验平台的开发,具体从建模、模型优化、数据库连接、模型的动态导入主要模块设计等方面展开。目的在于提高虚拟计算机硬件实验平台设计、开发效率。     

基于虚拟现实二甲醚工艺流程模拟及监控系统

为模拟二甲醚生产工艺流程,建立虚拟现实模拟及监控平台。通过Multigen Creator、3Dmax构建二甲醚化工设备三维模型,利用视景开发软件Vega Prime进行模型管理。利用MATLAB/Smulink及程序对二甲醚各生产化工单元模拟与控制,并通过VC++接口函数建立与Vega Prime实时数据传输,驱动虚拟现实场景中的三维化工设备对象。实现二甲醚生产工艺流程实时虚拟模拟与监控。该系统经过对实际生产过程数据模拟及验证,可为二甲醚工艺流程模拟及监控仿真培训提供高效、实用支持。     

竖炉焙烧过程运行优化控制系统的开发及实验研究

为解决具有综合复杂动态特性的竖炉焙烧(shaft furnace roasting,SFR)过程运行优化控制问题,基于研制的流程工业一体化运行控制平台,开发了具有可伸缩、可扩展、可复用以及模块化、组态化特点的SFR过程运行优化控制(operational optimization control,OOC)系统.该系统支持MATLAB、动态链接库等多种算法实现方式,并采用非编译融合算法方式实现算法与系统功能模块的解耦.基于开发的OOC系统,建立了具有运行控制层、过程控制层以及虚拟对象层的半实物仿真实验平台,开展了相应的仿真实验研究.结果表明OOC系统在正常工况和局部故障工况下均能取得满意的控制性能.     

面向全流程优化的选矿过程仿真系统研发

选矿过程的物流是各环节有机联系的纽带,进行选矿物流仿真实验研究对实现优化操作与优化控制生产具有重要的意义。面向选矿过程生产全流程的优化,为了对选矿全流程的物流与生产过程进行仿真,研究选矿过程各个单元的操作与控制对生产全流程指标的影响,建立了基于物料平衡和金属守恒原理的选矿过程物流模拟数学模型总体框架;设计开发了选矿过程物流仿真系统,包括实验软硬件平台结构、功能及其对控制与优化系统的通讯接口。该系统主要侧重其物流的仿真,及其操作与控制对选矿全流程指标(即金属回收率、精矿品位和产量等)的影响,从而为全流程优化的研究提供依据。在所开发的平台上开展了仿真实验研究,实验结果验证了所研发实验平台的有效性。     

大型工业装置的计算机集成系统

提出一个基于集成软件平台的大型工业装置计算机优化控制集成系统，讨论了该系统的构成和各部分功能，以此为基础，开发了一个大型炼油厂常减压蒸馏装置的应用系统，并成功地进行了工业应用。     

先进控制软件平台数据库的设计与实现

介绍了先进控制软件平台中关系数据库和实时数据库的设计思路的实现方法，采用关系数据库来对变量，参数信息和历史数据进行管理和操作，并用MicrosoftSQL Server7.0来设计实现，同时开发了微机上的基于Windows环境的实时数据库，包含控制律参数，模型参数，观测器参数，系统命令及系统状态和过程变量信息等内容，二者均已成功地应用在基于Windows环境的先进控制软件平台中，为先进控制系统软件的开发和算法的仿真提供了有力的保证，同时保障了数据的统一性，独立性和可靠性。     

基于STD和ATML标准的面向信号软件

介绍了IEEE 1641 (STD)标准和IEEE 1671 (ATML)标准的主要内容、层次结构和优势,解释了基于该标准体系实现面向信号测试系统的机制.研制了同时符合STD和ATML标准的面向信号测试软件,具有通用化、模块化、标准化等特点,该软件由开发平台和运行平台组成.开发平台方面,介绍了TPS开发的各种工具和面向信号的TP开发过程.运行平台方面,创新地提出了一种动态运行期引擎,能够无需提前编译就可以直接运行ATML测试程序.经过工程项目的验证,该软件技术能够实现TPS跨平台移植,适用于多机型的航空装备自动测试系统.     

An overview of TEDIUM

TEDIUM was developed to manage the entire life cycle of a software application from initial analysis through final retirement. In this sense, TEDIUM is different from a Programming Support Environment (PSE), which applies automated tools to aid in program implementation and project control within the context of an established process model. In the case of the PSE, computer technology is used to aid in the management of large, complex software projects. TEDIUM, on the other hand, uses its own software process model and is constrained to moderate-sized information system applications. After a brief history of the environment, the author offers an evaluation of TEDIUM, and some observations that may be of value for other development paradigms or application classes.     

一种基于组态技术实现的通用自动测试系统

传统的自动测试系统多是针对特定设备的专用测试系统,应用面窄、适应性差。为解决这一问题,引入工控领域的组态软件思想,将组态技术应用到测试领域,提出了测试组态软件的概念,构建了一种基于组态技术的通用自动测试系统。在系统平台下以图形化的形式搭建所需的测试系统,自由配置测试资源,采用递阶分层智能控制的方法自动生成测试流程,实现了测试平台的开放化和通用性。实践表明采用组态技术极大的提高了自动测试系统的开发效率和测试效率,解决了自动测试系统的通用化问题。     

通用无线电数据链自动测试系统软件可靠性设计

通用无线电数据链自动测试系统是为解决无线电数据链部件在设计、生产中的实际问题而研制的,系统在软件控制下工作,软件可靠性直接影响到系统安全与准确性,因此在设计中占据了重要地位;文章通过对系统可靠性要求的分析,提出了针对性地解决措施并通过模型进行了分析与测试,结果表明,系统软件可靠性达到了应用要求。     

基于PMAC的超声速风洞控制系统软件开发设计

目前设计的超声速风洞控制系统软件采集精准度低,软件程序安全性差;基于PMAC开发设计了一种新的超声速风洞控制系统软件,通过Windows XP平台中的语言编辑器开发与调试程序,选择PMAC运动控制卡操作控制程序,利用XP系统进行程序协调,完成程序内的上位机与通信模型的数据编写,在64种功能函数下计算和提取程序代码,根据3个独立的风动参数进行PID计算,应用集成软件统一配置计算机中的软件资源,确保在程序的控制下其他软件程序可以自行执行相应的工作,以Fame View组态软件作为此程序的运行基础,采用C++语言编写,开发监控程序;实验结果表明,基于PMAC的超声速风洞控制系统软件采集精准度得到了提高,监测范围较大,且监测波动较稳定,有效保证了软件程序的安全性。     

基于通用计算机和USRP的LTE通信系统开发与实现

为了解决软件仿真不能进行真实信道环境下的性能演示、不能测量真实通信系统的传输速率与时延等方面的弊端,研究了基于通用计算机和通用软件无线电外设USRP的LTE通信系统的实现方法;对系统的基本结构与原理进行了分析;采用通用计算机与软件无线电前端相结合的方式,由通用计算机完成基带处理功能,由USRP完成基带信号的射频收发,并采用开放空中接口OAI平台作为软件架构实现数据处理与系统控制;在5 MHz系统带宽配置场景下,对所研究的LTE系统进行了软、硬件调试、测试与验证,实现了完整的LTE通信系统的功能;此外,进一步开发和实现了支持包括电脑终端和商用终端在内的多用户接入场景;测试结果表明所搭建的LTE通信系统能够与公共互联网实现互联互通,并维持较为稳定的连接.     

面向对象的PLC上位机软件平台设计

通过介绍PLC上位机软件中常见的状态查看器的设计,以MODBUS协议为例,分析了一个统一、可扩展的PLC上位机开发平台在开发过程中可能遇到的问题,讨论一种可行的上位机通用组件的设计思想,并提出了可行的解决方案。充分利用.net等现代开发语言平台和面向对象设计思想的优势,实现上位机平台的可配置、可重用、可扩展、低耦合、通用性。