基于LabVIEW与Matlab的TE过程监控系统设计

针对TE模型可视化效果不佳的问题,基于LabVIEW、Matlab与My SQL开发了TE过程仿真系统。仿真系统采用LabVIEW设计搭建了复杂、友好的系统图形界面;Simulink作为后台引擎,运用Matlab平台设计TE过程的故障监控算法,My SQL作为后台数据库存储实验结果。实现了TE过程的实时趋势显示、故障报警、历史数据记录及故障报警等功能模块。通过该仿真完成TE基本工况、内置故障、添加扰动及多工况等模式的仿真测试和故障诊断。该仿真平台已进入实验室应用阶段,为研究化工过程控制等复杂系统的故障诊断提供了良好的应用平台。     

三水箱综合实验仿真平台的设计与应用

基于力控组态软件、Excel实时数据库和Matlab语言构建了一个三水箱系统的液位综合实验仿真平台.在综合实验仿真平台中,利用Matlab/Simulink完成三水箱开环系统的建模与仿真过程,选取Excel作为Matlab和力控组态软件通讯之间的动态数据库,利用DDE协议实现了数据传输等功能.最后利用力控组态软件实现三水箱系统的闭环控制、实时监控与报警等功能.     

基于Deltav、Excel和Matlab的DCS仿真系统

提出了基于Deltav、Excel和M atlab的DCS仿真系统,利用M atlab语言编写灵活的S函数实现了DDE通信软件的设计,从而实现TE化工过程模型与Excel的数据链接,再运用OPC技术实现Deltav工控软件与Excel的数据链接,Excel作为M atlab和Deltav的数据库,进行数据交换。     

基于多智能体的TE过程扩展仿真系统设计与实现

针对智能制造对生产过程仿真工具提出的新需求,提出了一种基于多智能体的TE过程扩展仿真方法。首先对传统TE过程仿真模型进行扩展设计,得到扩展TE生产过程的过程控制系统(PCS)层仿真模型。进一步,建立扩展TE生产过程的多层次闭环管控工作流模型,采用多智能体仿真技术开发了扩展TE过程仿真系统原型。智能制造典型生产场景仿真案例表明,该原型系统不仅保留了原TE仿真系统对PCS层故障的细致刻画和模拟,而且给出了包含生产计划指标完成率、生产成本等一系列管控指标的仿真结果。此外,通过配置管控智能体的性能参数,可以模拟分析化工过程管控体系数字化为企业升级带来的效益。     

基于Adams和Matlab二自由度系统振动的仿真分析研究

以一个二自由度无阻尼振动系统为研究对象,通过分析该系统的振动形式及受力状况,利用ADAMS对二自由度无阻尼振动系统建立模型,合理的进行仿真及分析,并运用MATLAB仿真软件验证该模型的振动轨迹曲线的正确性。再通过ADAMS和MATLAB仿真软件对仿真结果进行联合仿真,仿真数据进行对比验证,分析二自由度系统受迫振动的运动轨迹,对实际工程研究受迫振动具有一定的参考实用价值。     

钻井试验装置钻压伺服系统模型辨识研究

利用电液伺服控制理论和xPC技术建立钻井试验装置钻压伺服系统,系统采用阀控缸电液力伺服控制。为了获得钻压系统准确的数学模型,文章借助于xPC实时系统的半实物仿真环境和MATLAB系统辨识工具箱,对电液力伺服系统进行了系统模型辨识实验研究。通过改变工况以及设计控制器进行辨识模型的数字仿真和半物理仿真,验证了该辨识模型的准确性。该研究对钻压伺服系统建模及控制系统设计具有参考价值。     

针对多变量耦合时滞系统的无模型控制改进算法

工业生产是国家经济发展的命脉,而在工业生产中过程控制起到非常重要的作用。实际的工业过程控制系统难以避免时滞,再者大部分的工业化生产过程都不只有一个被控量且往往互相耦合,种种原因使得整个控制过程难以建立准确的数学模型,因此一般控制方法难以实现令人满意的控制。无模型自适应控制(model free adaptive control,MFAC)方法无须建立被控对象准确模型,可直接进行控制器的设计,考虑针对被控系统的大时滞特性,将基本MFAC算法中的控制律进行变周期差值分析,增大控制输入差值周期,对原有控制算法进行改进,并对MIMO系统实现直接解耦控制。以循环流化床锅炉燃烧过程模型为例,MATLAB计算机模拟仿真实验表明该改进算法具有良好的控制效果。     

过程控制逻辑死锁现象及其LabVIEW辅助分析

控制逻辑编制的过程中,常会出现一些错误,其中最难分析的错误就是死锁,本文将围绕这一现象,利用仿真软件LabVIEW来辅助分析。LabVIEW辅助过程控制逻辑的设计减少了过程控制逻辑的设计错误,降低FAT和SAT的调试工作量,进一步提高自控设计质量和工程项目的安全可靠性,利用LabVIEW来辅助过程控制逻辑的设计,并通过仿真过程逻辑中典型的死锁现象,验证了该辅助设计方法的可行性及有效性。     

针对多变量耦合时滞系统的无模型控制改进算法

工业生产是国家经济发展的命脉,而在工业生产中过程控制起到非常重要的作用。实际的工业过程控制系统难以避免时滞,再者大部分的工业化生产过程都不只有一个被控量且往往互相耦合,种种原因使得整个控制过程难以建立准确的数学模型,因此一般控制方法难以实现令人满意的控制。无模型自适应控制(model free adaptive control,MFAC)方法无须建立被控对象准确模型,可直接进行控制器的设计,考虑针对被控系统的大时滞特性,将基本MFAC算法中的控制律进行变周期差值分析,增大控制输入差值周期,对原有控制算法进行改进,并对MIMO系统实现直接解耦控制。以循环流化床锅炉燃烧过程模型为例,MATLAB计算机模拟仿真实验表明该改进算法具有良好的控制效果。     

挤出过程SPC系统的设计与应用

通过介绍挤出过程SPC系统的设计原则和逻辑关系,给出挤出过程SPC系统软件的设计思路及设计过程。对挤出过程SPC系统软件进行实际运行实验,在相同压力值下,通过设定不同上下偏差,对应用统计过程控制所得到的结果进行对比分析,以此说明在挤出过程控制系统软件的功能及应用。     

基于模糊自整定PID燃气锅炉仿真研究

针对燃气热水锅炉具有非线性、大惯性及多变量等特点,借助经验公式分析并用MATLAB系统辨识工具箱完成了系统数学模型的辨识,确定了燃气锅炉温度控制系统的模型结构可等效为一阶惯性加滞后环节,在此基础上确立了基于MATLAB的系统SIMULINK仿真框图,设计了模糊自整定PID控制器.通过模糊自整定PID与常规PID算法的仿真对比分析,得出模糊自整定PID不仅在调节时间、超调量等动态性能上的控制效果明显优于常规PID控制效果,而且增强了系统的鲁棒性和适应性,具有良好的动、静态性能.     

Simulation of a hybrid pervaporation–distillation process

This study explores the possibility of simulating a hybrid pervaporation membrane process with the help of Aspen Plus? (Aspen Tech) flowsheeting. Because Aspen Plus does not contain membrane modules in its Model Library, the pervaporation membrane is simulated within Excel Visual Basic for Applications (VBA). Excel VBA is then linked with Aspen Plus to perform the hybrid simulation. In this way, the user can control the simulation even during the calculations.Case studies, in which industrially relevant hybrid distillation–pervaporation processes are simulated, are used to test the program. First, the dehydration and recycling of ethanol in an industrial plant is looked at, to explore whether an economic improvement can be established with a hybrid process. Secondly, the same is done for the purification of acetic acid in an industrial plant. The results presented here indicate the value of this software as a design tool.     

醋酸生产的仿真研究(Ⅲ)--分离系统的仿真

在MATLAB的SIMULINK环境中对醋酸生产的分离系统进行动态仿真。建立醋酸蒸发器的数学模型，根据实际流程并结合数学模型建立相应的SIMULINK方框图，进行实际生产的动态仿真；建立精馏塔的通用动态数学模型，在SIMULINK中以S-函数的方式进行实现，相平衡计算采用严格的热力学模型，针对醋酸分离流程中的低沸点塔按两种开工情况进行仿真。     

利用电子表格软件进行合成氨高压圈的物料衡算

介绍了一种利用电子表格软件进行合成氨高压圈物料衡算的方法。通过应用实例,模拟了生产工艺过程中惰性气体的积累过程;采用手动迭代或自动迭代方式实现了所有气体成分的动态平衡。结果表明,该法比通常的化工流程模拟方法更为简易快捷。     

竖炉焙烧过程METSIM动态模拟

竖炉焙烧是我国赤铁矿选矿工业中常见的工艺环节。其关键工艺指标是磁选管回收率, 反映了矿石焙烧的质量。但磁选管回收率无法在线实时测量。在实际生产中, 对竖炉焙烧磁选管回收率的控制一般通过运行优化控制实现。而运行优化控制策略的设计需要进行大量工业现场实验, 建立磁选管回收率相对于主要控制变量的动态响应关系, 这样做的成本高, 风险大。为了解决这一问题, 基于冶金模拟软件METSIM设计了竖炉焙烧工艺动态模型, 并采用与实际一致的过程控制软硬件系统建立了竖炉过程半实物仿真系统。通过仿真实验获得磁选管回收率与燃烧时温度设定值之间的动态关系, 并与实际数据进行了比较验证。表明该平台能够作为运行优化控制方法设计的实验和测试工具。     

气垫式流浆箱控制方案仿真研究

针对造纸过程中气垫式流浆箱的控制问题,提出了模型预测控制（MPC）方案。首先描述了气垫式流浆箱控制系统模型,然后分析PID和MPC控制原理和具体实施方案,最后基于MATLAB平台,利用图形用户界面（GUI）设计技术,开发出了气垫式流浆箱控制系统计算机仿真软件。通过该仿真软件,分别对气垫式流浆箱中PID和MPC控制方案进行仿真比较。结果表明,对于气垫式流浆箱这类双输入双输出的控制系统,MPC具有更好的解耦性、稳定性和鲁棒性,其控制效果比较理想。     

基于SVPWM控制的永磁同步伺服电机调速研究

通过电压空间矢量控制方法对永磁同步伺服电机进行了研究.在传统SVPWM算法的基础上,对扇区判断环节、电压矢量作用时间求解环节进行改进,化简了传统计算方法中的繁琐过程.应用MATLAB/Simulink软件搭建了永磁同步电机的伺服控制系统,最终实现电压空间矢量脉宽调制的控制算法.通过仿真结果验证了所研究的永磁同步伺服电机控制系统跟随性和抗扰动性的效果,以及系统具有良好的转速伺服性能.