一类网络化串级控制系统的分析与建模

串级控制系统中,控制回路是通过实时网络闭合的.称为网络化串级控制系统.针对基于现场总线的一类网络化串级控制系统,主控制器和副控制器都采用了动态输出反馈,在网络诱导时延小于一个采样周期的情况下,利用增广状态向量法,将系统建模为有限维离散时间线性系统.最后,讨论了网络化串级控制系统中需要进一步研究的若干问题.     

基于期望闭环系统响应的网络化串级控制系统PID整定

研究有常数网络诱导时延的一类典型网络化串级控制系统的PID控制器参数整定问题。系统中的网络诱导时延为常数,主对象和副对象均为一阶惯性加纯迟延环节(FOPDT)。主控制器是有超前滞后校正环节的PID,副控制器是带有滤波环节的PID。基于过程模型和期望闭环系统响应整定PID参数,采用一阶P偄de近似纯迟延环节,以解析的形式推导出了主控制器和副控制器整定参数的表达式,并采用双线性变换法得到离散时间PID控制器。提出了网络化串级控制系统的控制性能综合指标,并基于TrueTime工具箱在不同网络诱导时延时对网络化串级控制系统进行了仿真研究。仿真结果和性能指标计算结果均验证了所提算法的可行性和有效性。     

一类网络化串级控制系统的性能分析

基于工业过程控制实际,引入了网络化串级控制系统的概念,并指出了网络化串级控制系统的四种典型拓扑结构.针对其中的一类具有不同性质网络诱导时延的网络化串级控制系统,研究了将传统的离散时间控制方法应用于网络化串级控制系统闭环系统建模的可行性.将控制方法分为同步和异步两种,提出了系统的性能损失指标,同步和异步控制时的系统仿真结果表明异步控制所得到的性能优于同步控制的性能.从而推导出结论网络化串级控制系统的分析与设计需要更多的异步控制方法.     

一类网络化串级控制系统的分析与建模

针对基于现场总线的一类网络化串级控制系统,分析了其结构及系统模型,指出了网络诱导时延存在的位置,主控制器和副控制器均采用了增量式数字PID;在网络诱导时延常数小于、大于一个采样周期以及等于采样周期的整数倍的情况下,分别利用增广状态向量法,将系统建模为有限维离散时间线性时不变系统。最后,给出了网络化串级控制系统(NCCS)在不同时延的仿真实例。     

基于FF的现场总线实验系统开发

设计开发了一套基于FF的现场总线实验系统,介绍了其工艺流程,指出了其系统配置,设计了该系统中的液位和温度控制策略,并利用组态软件Syscon组态实现。该实验系统方便了教学科研,也可为同类实验系统开发提供借鉴。     

智能控制课程中感知器教案设计与教学实践

感知器是最简单的人工神经网络,也是学习掌握人工神经网络的重要基础。在"智能控制"课程感知器教案设计中,融入了人工神经网络的发展历史,结合了采用感知器实现各种基本逻辑功能的内容,并在第二课堂设计方面进行了积极探索和大胆实践。教学实践表明所设计的教案激发了学生的学习兴趣,提高了学生分析、解决问题的能力,培养了学生主动学习的习惯,启迪了学生创造性思维能力,取得了较好的教学效果。     

一类网络化串级控制系统的分析与建模

提出了网络化串级控制系统的概念，并针对一类基于现场总线的网络化串级控制系统进行了研究.在网络诱导时延小于和大于一个采样周期的情况下，分别利用增广状态向量法，将系统建模为有限维离散时间线性时不变系统．最后，通过工业过程控制中的一个串级控制实例分析,说明了该建模方法的有效性.     

网络控制系统与网络化串级控制系统的统一建模

基于智能化的现场设备提出广义对象和广义控制器的概念,广义对象包括被控对象、传感器以及发送传感信息的网络,广义控制器包括控制器以及发送控制信息的网络。执行器和被控对象直接连接,直接接收广义控制器的控制指令,广义控制器直接接收广义对象发送过来的传感信息。不同结构形式的网络控制系统和网络化串级控制系统都可看作是广义对象、广义控制器和执行器的组合。同时考虑了网络诱导时延和数据包丢失,采用增广状态向量法在离散时间域分别建立了它们的统一模型,为系统进一步的分析和综合奠定了坚实的基础。     

化学水处理系统的半物理仿真

以华北电力大学顺序控制实验室中的火电厂化学水处理仿真模型为背景,采用西门子PLC实现了对化学水处理顺序控制系统的半物理仿真。首先介绍了化学水处理的仿真模型及其工艺流程,然后设计了其顺序控制系统的硬件组态、逻辑组态和人机接口,最后通过仿真模型模拟实际运行中由于各种原因引发的设备故障,重点阐述了对故障的分析和处理。最终实现了对仿真模型中阀门的监控及设备启停操作的顺序控制,成功模拟了设备在实际运行中可能出现的各种故障及其处理过程,从而达到了完全逼真地模拟实际火电厂化学水处理顺序控制系统的目的。本系统的成功实现有利于深化对化学水处理顺序控制系统的认识和理解,为将PLC应用于火电厂实际化学水处理顺序控制系统提供了有益的借鉴。     

网络控制系统与网络化串级控制系统的结构分析

基于实际工业过程控制,引入了网络化串级控制系统的概念。针对网络控制系统中存在多个网络及多个控制回路,提出了节点设备连接阵和网络传输阵的概念。分析网络控制系统的三种典型结构形式,并用系统配置图、方框图以及节点设备连接阵和网络传输阵等方法描述了这三种不同结构的网络控制系统。在此基础上指出网络化串级控制系统的四种典型结构,并分别采用这三种方法进行描述。对网络控制系统和网络化串级控制系统结构的分析和描述,为系统的进一步分析和设计奠定了坚实的基础。