基于改进差分进化算法-径向基神经网络的电热水浴串级控制系统研究

针对电热水浴装置温度控制中被控对象存在的大惯性、非线性、大延迟等特点,设计了一种基于改进差分进化(improved differential evolution, IDE)算法的径向基（radial basis function, RBF）神经网络串级控制系统。采用IDE算法对RBF神经网络的初始参数进行优化,采用优化后的RBF神经网络辨识主控制回路被控对象的Jacobian信息,进而实现主控制回路PID(proportional integration differentiation)控制器参数的在线调整。针对主控制回路控制器包含输出噪声,导致控制性能下降的问题,引入Kalman 滤波器对串级控制的主回路进行重新设计,控制对象的输出值经过Kalman 滤波算法处理后再返回闭环控制系统。以微化工领域常用电热水浴装置为对象,对IDE-RBF-PID-PI串级控制系统进行仿真实验,结果表明,IDE-RBF-PID-PI串级控制系统相较于常规串级控制,大大提高了控制性能,主控制回路引入的Kalman滤波算法有效消减控制系统的输出噪声,控制效果接近于无噪声的理想状态。     

改进型Smith-专家PID算法在烘缸温度串级系统上的应用

针对少烘缸或单烘缸纸机的干燥过程具有滞后大、惯性大且非线性的缺点,提出专家PID结合Smith预估器的算法,设计了少烘缸纸机或单烘缸纸机的烘缸温度和蒸汽流量串级控制系统。主控制器是改进的专家PID控制器,利用基于专家经验的知识库在线调整PID参数;对主回路采用改进型Smith预估器,以克服纯滞后对系统稳定性的影响,也解决了Smith预估器对数学模型精确要求的问题。利用MATLAB进行仿真,结果表明:改进型Smith-专家PID算法具有良好的控制品质,具有超调小及响应速度快等动态特性。     

合成氨装置集散控制系统的升级改造及应用

Centum CS3000是以windows XP为操作平台的新一代DCS集散控制系统。介绍了该控制系统的配置和功能;简述了采用Centum CS3000对30万t/a合成氨装置集散控制系统进行的升级改造;以PID串级回路、SPLIT分程回路和比值控制回路为例,论述了Centum CS3000在合成氨生产中对温度、液位、燃料比值的调节控制方案。     

氯乙酸生产结晶过程的预测函数控制仿真研究

针对氯乙酸生产结晶过程被控对象大滞后、大惯性的特点,设计了基于PFC—PID的串级控制系统：该系统将串级控制结构和预测函数控制算法相结合,内回路采用常规PID控制器,外回路采用预测函数控制(PFC)。结合了2者的优点,仿真结果表明,该串级控制系统在控制品质、鲁棒性等方面明显优于常规PID控制系统。     

串级控制系统在四氟乙烯生产中的应用

串级控制系统是两个调节器相串联、主调节器的输出作为副调节器的给定，适用于时间常数及纯滞后较大的对象。在我厂近期的四氟乙烯单体生产技术改造中，对HCFC0－22裂解过热炉出口温度和炉膛温度实行串级控制系统，从而克服了单回路控制滞后较大的特点，提高了生产的监控能力。     

串级控制对过程预测控制的影响分析与对策

化工过程控制中普遍设置以流量控制为副回路的串级控制来实现对温度、液位和成分等被控变量的控制。预测控制的操作变量在很多情况下也是流量,其控制作用的实现要靠底层的流量控制回路。本文针对由于现场串级控制结构不允许改变,流量副回路只能接收温度等主控制器的输出作为其给定值,造成上层预测控制的操作变量无法直接下载到流量控制回路的问题,分别提出了一种将上层优化输出通过一阶惯性滤波作用于主回路控制器和一种将串级控制中流量对主被控变量的传递函数嵌入预测控制模型的实施方案,通过Shell标准重油分馏塔的控制问题进行仿真实验证明了两种方案的可行性,并对其控制性能进行了比较分析。两种方法理论上构思简单,实际中易于实现,具有普遍适用性。     

蚁群算法优化BP神经网络在主汽温控制中的应用

针对火电厂主汽温被控对象的不确定性及大延迟、大惯性及非线性等特点,设计了一种基于蚁群算法、BP神经网络的智能PID串级控制系统.采用蚁群算法对BP神经网络的初始权值进行优化,再利用BP神经网络算法对PID参数进行在线调整,从而实现了对主蒸汽温度的动态控制.仿真结果表明：该系统在控制品质、鲁棒性方面都明显优于常规PID控制系统.     

模糊-PID在聚合釜温控中的应用

针对被控对象惯性延迟大、被调节信号反馈慢的特点,笔者采用恒流量温度控制方案对原聚合釜温度控制系统的单回路控制方案进行了改造,应用模糊-PID控制使聚合釜夹套水温与聚合反应温度保持较小的温差,将调节温度的过程变得更加平缓,经过实际应用取得了令人满意的效果.     

浅谈锅炉减温水的协调控制

锅炉主蒸汽温度被控对象具有扰动多、惯性大、耦合强、滞后严重及非线性等特点,因此很难用单PID控制将主蒸汽温度控制在工艺要求的范围内。针对锅炉主蒸汽温度波动的原因进行分析,采用多方面协调控制减温水,使锅炉主蒸汽温度的平稳性得到明显改善。     

基于改进差分进化算法-径向基神经网络的电热水浴串级控制系统研究

针对电热水浴装置温度控制中被控对象存在的大惯性、非线性、大延迟等特点,设计了一种基于改进差分进化(improved differential evolution, IDE)算法的径向基(radial basis function, RBF)神经网络串级控制系统。采用IDE算法对RBF神经网络的初始参数进行优化,采用优化后的RBF神经网络辨识主控制回路被控对象的Jacobian信息,进而实现主控制回路PID(proportional integration differentiation)控制器参数的在线调整。针对主控制回路控制器包含输出噪声,导致控制性能下降的问题,引入Kalman滤波器对串级控制的主回路进行重新设计,控制对象的输出值经过Kalman滤波算法处理后再返回闭环控制系统。以微化工领域常用电热水浴装置为对象,对IDE-RBF-PID-PI串级控制系统进行仿真实验,结果表明,IDE-RBF-PID-PI串级控制系统相较于常规串级控制,大大提高了控制性能,主控制回路引入的Kalman滤波算法有效消减控制系统的输出噪声,控制效果接近于无噪声的理想状态。     

基于规则自寻优的过热汽温模糊控制

针对过热汽温大惯性、大延迟的动态特性及在电厂单元机组中的控制难点,根据规则自调整模糊控制算法,同时考虑误差和误差变化率对模糊控制的影响,采用全论域自修正因子函数实现了改进的模糊PID复合控制。同时在误差较小时设置阈值细调自修正因子,大大增加了系统的稳定性。仿真结果验证了该控制方法的有效性,对过热汽温的控制有一定的指导意义。     

余热电站自动控制的相关改造

为挖掘我公司余热发电系统过程控制潜力,在原设备基础上进行改造,针对岗位人员频繁动作的操作（如发电负荷,汽包水位,主汽温度等）进行自动化改造以及对语音系统进行完善,通过一系列改造,共增加PID控制回路7个,连锁闭环控制13个,大大提高了生产自动化程度,减轻了各岗位的劳动强度,提高了生产效率。     

基于DMC-PID控制的催化剂温控系统设计

通过对动态矩阵控制(DMC)算法和传统PID控制的分析,提出一个基于DMC-PID串级控制的催化剂温控系统。仿真结果表明:DMC-PID控制效果优于PID-PID控制;电流副回路采用PID控制,能够快速有效调节电流进而控制燃烧炉内温度;温度主回路采用DMC控制,克服了传统温控系统存在的超调量大、时延及滞后性等问题,避免了多种不可测扰动的影响。     

一种预测智能控制算法及其在多段通气优化控制中的应用

分析蒸气热泵的特点，提出最佳温升曲线的优化计算方法和蒸气压力预测智能控制算法，设计了纸机干燥部优化控制系统。在造纸机受干燥能力限制时，计算机将使其在最高可行车速下运转，通过对纸料流量和蒸气压力的控制来调节纸页的定量和水分含量。     

模糊自整定PID控制器的设计与仿真

制浆碱回收蒸发工段第一步就是通过蒸汽将黑液进行浓缩,蒸汽的温度控制效果对后续燃烧工段和苛化工段起着举足轻重的作用。主管道蒸汽温度控制通常具有大惯性、大延迟、时变等特性,采用常规的PID控制难以获得满意的控制效果。为此,提出一种模糊自整定PID控制器的串级控制算法,该算法很大程度上提高了主蒸汽温度的控制品质。针对隶属度函数对模糊推理模型的精度影响和控制算法的特点编写了模糊规则,并且根据动态性要求的不同,分两种情况进行比较。仿真表明,模糊自整定PID串级控制算法在整体性能上要优于传统PID串级控制。     

Smith预估-模糊控制在硝酸氧化炉自设定氨空比控制中的应用

硝酸生产氧化炉温度控制系统具有大惯性、非线性及时变等特点,采用常规控制方法对温度进行控制难以获得满意的效果。因此,提出一种新的基于模糊控制的氨空比自动设定方案,通过模糊控制器输出氨空比修正值,实现了氨空比的自动设定;同时,将Smith预估控制应用于主回路进行温度补偿,减小了时滞的不利影响。仿真结果显示:该方案自动设定的氨空比能够很好地调节氧化炉温度,较常规控制方法超调量小、调节时间短。     

挤出机预热阶段等时控温系统研究与实现

设计了一种新的挤出机料筒预热过程各个加热段等时控温系统。该系统采用了晚启动加上自整定PID控制的等时控温策略,实现了挤出机预热阶段各个加热段等时到达设定温度值,并且控温的精度比起现有大部分机器上的单点式控温方式有了较大的提高。整个系统设计分为上位机监测控制以及数据采集软件设计和下位机智能控制平台设计。经实践验证,采用该温控系统可以减少挤出机料筒预热阶段加热的总时间,大大节约了能源。     

基于免疫遗传算法-BP神经网络的主汽温控制

针对火电厂主汽温被控对象的不确定性及大延迟、大惯性及非线性等特点,设计一种基于免疫遗传算法、BP神经网络和RBF神经网络的智能PID控制系统.利用免疫遗传算法的全局搜索寻优能力和较好的收敛性优化神经网络的权值,同时利用BP网络对PID参数进行在线调整.仿真结果表明,该系统在控制品质、鲁棒性方面都明显优于常规PID控制系...     

过热汽温改进CMAC神经网络控制

针对过热汽温大惯性、大滞后的动态特性及在电厂单元机组中的控制难点,同时鉴于常规CMAC神经网络自身的缺陷,将基于信任度分配的CMAC算法(CA-CMAC)应用于过热汽温系统的控制中,仿真结果验证了该控制方法较常规串级控制系统及过热汽温CMAC控制具有更快的收敛速度和准确性。