化工和炼油MES过程控制与模拟优化研讨会邀请函

国务院机构改革成立了工业与信息化部后,化工和炼油行业的信息化工作有了长足进展。在“十一五规划”结尾、“十二五规划”即将开始之际,为交流国内外化工和炼油行业MES技术开发成果和应用经验,推进我国化工和炼油行业信息化进程,提高企业的国际竞争力,中国化工信心中心决定联合中国系统工程学会过程系统工程专业委员会、清华大学过程控制工程研究所、中国仪器仪表学会MES生产执行系统分会等单位共同召开“化工和炼油MES过程控制与模拟优化研讨会”。大会主题：促进企业信息化提高企业竞争力。     

Fuzzy自整定PID参数的Smith预估主汽温控制系统

针对火电厂锅炉主汽温被控对象的大迟延、模型不确定性，设计了模糊(Fuzzy)自整定PID参数的Smith预估主汽温控制系统。运用MATLAB对系统在多种工况下进行了仿真，结果表明所设计的控制系统在稳定性、快速性、准确性、鲁棒性方面明显优于常规的Smith预估控制系统；由于该控制方案有很强的适应能力，所以适用于缺乏精确数学模型且参数变化的大迟延工业过程。     

基于改进Smith预估器的二阶时滞系统

在关于工业过程控制的研究中,针对常规Smith预估器是基于时滞对象精确数学模型,而在实际应用中,当被控系统的参数不稳定或受到扰动时,就会造成Smith预估模型的失控,使得控制效果变差甚至振荡.尽管模糊 Smith预估控制对系统参数的变化不敏感,但并没有从本质上克服预估模型失控给系统带来的不稳定性影响.为解决时滞引起失控的问题,提出了一种改进的模糊Smith预估控制方法,并对方法进行了仿真.仿真结果表明,能够增强系统的稳定性、鲁棒性,并且具有较好的控制精度,为实际工程设计提供了参考.     

控制系统不完全补偿控制的探讨及仿真

纯滞后系统完全补偿,对系统品质的改善已为自动控制工作者所熟知。而由实验或分析得到的数学模型,只是实际模型的一类近似。实际过程模型的“真正模型”是无法得到的。从这意义上来说炼油、化工等生产过程的纯滞后所谓完全补偿,也只能足一种不完全补偿。因此探讨、认识不完全补偿是必要的。本文主要以Smith补偿控制的结构进行不完全补偿研究,给出了一些高阶工业系统补偿控制近似补偿实例。并给出了用DJM310Ⅱ-IBMPC/XT混合计算机系统进行仿真的结果。     

不稳定对象的动态矩阵控制

1引言70年代中期发展起来的各种预测控制算法，如动态矩阵控制（DMC）［‘1，模型算法控制（MAC）［’j等，由于采用了简易的建模方式，以滚动优化和在线误差校正保证了优良的控制性能和对参数、环境变化的强鲁棒性，已在工业过程中获得了广泛应用。因为这些算法是基于线性对象的有限阶跃或脉冲响应等非参数模型，所以它们只适用于渐近稳定的线性对象，不能直接用于带积分环节的非自衡系统和不稳定的被控对象［”‘j与非参数模型相反，Clarke［’j等提出的基于CARIMA模型的广义预测控制（GPC）算法，结合了辨识和自校正机制。据说能…     

大滞后系统数字内模控制器的设计及仿真研究

对于带有严重纯滞后的工业对象,目前的控制策略是史密斯预估控制,或者是内模控制,他们都要使用连续域的数学模型。而在目前的对象辨识中,辨识出来的对象往往是离散形式的数学模型,这就需要连续到离散模型的转换。在转换的过程中,难免会出现一些偏差,使得辨识出来本来就不是很精确的数学模型变得更加偏离实际系统,进而使得控制效果不尽理想。该文针对这种情况,提出一种基于离散对象模型的数字内模控制（DIMC）算法。该算法直接利用对象辨识给出的离散模型,导出离散的内模控制器,直接用于工业生产的计算机控制。仿真结果表明,该方法能克服被控对象参数变化和时滞变化对控制性能的影响,具有很强的鲁棒性能。     

基于继电辨识的Smith预估自校正算法的应用

工业过程控制的对象通常都存在纯滞后环节，含有纯滞后环节的系统特征方程中含有时滞项e^-τS，相当于在回路中引入附加相移，这将引起系统不稳定或降低系统的反馈性能，采用常规PID调节器不能获得较好的控制品质。Smith预估器是克服纯滞后影响的有效方法，但是控制算法需要控制对象的精确数学     

基于模糊免疫PID-Smith控制的火电厂水质调节系统

针对火电厂水质调节系统控制对象的大时滞时变性,模型不确定等特性,设计了了模糊免疫PID-Smith预估控制系统.仿真结果表明,所设计的控制系统比常规PID控制系统具有较强鲁棒性,系统具有良好的适应能力,适用于缺乏精确数学模型且参数变化的大纯滞后工业过程.     

基于Smith预估计器的变论域模糊控制

对于缺乏精确模型的过程或参数时变的滞后过程,传统Smith预估计器难以达到满意的控制效果。变论域模糊控制能够对一些非线性的、无对象模型的系统进行控制,并基本消除了系统的静态误差,但在对迟延时间较大的系统进行控制时容易产生震荡。针对具有较大纯迟延时间的系统,该文提出了基于Smith预估计器的变论域模糊控制方案。该方案将Smith预估计器和变论域模糊控制方式相结合,较好地克服了常规变论域模糊控制和传统Smith预估计控制所存在的主要问题。通过仿真实验分析,证明了该控制方案的有效性。     

迭代模型Smith预估控制:算法和稳定性

为了解决Smith预估控制算法建立模型不精确的问题,并针对一类可重复运行的时滞过程,在模糊相轨迹模型Smith预估控制算法的基础上提出迭代模型Smith预估控制。该算法在不设计自适应的前提下,可以自适应得到精确的预估模型,同时辨识过程的时滞时间。证明指出只要原系统闭环稳定则迭代预估模型Smith预估控制系统稳定,且给出了算法的收敛性判据。仿真表明,所提方法不需要已知过程的模型,通过一定次数的"迭代"即可得到精确的预估模型,从而克服了常规算法控制品质依赖精确数学模型的缺陷。同时该算法具有较强的鲁棒性。     

数字仿真在纯滞后系统控制中的应用

“时间分割预估控制”是一种古服大滞后系统的控制方法，它不需要知道对象的精确动特性，具有较好的调节质量，在甲醛生产氧化炉“中温”控制中，进行了现场运行试验，取得了较好效果，目前在工程应用中，这一控制方法的控制参数存在着盲目试调的问题，针对这点，作者 仿真研究工作，找出了工程应用中的参数的整定规律，从而有助于这一控制原理能够更成熟的应用于工程控制系统中。     

混合物相平衡预测系统的建立

混合物相平衡是重要的热力学性质之一，是化工过程设计与控制必不可少的基础数据。因此，精确预测混合物相平衡有着十分重要的理论和实际意义。本文以修正的硬球三参数状态方程（ＭＣＳＰＴ方程）＾［１，２］为基础方程，结合三种混合规则（经典模型、局部组成模型＾［３］和基团贡献模型＾［４，５］），建立了一个功能较全、易于推广应用的混合物相平衡预测软件包。     

一种改进的模糊Smith预估器

针对具有不确定特性的大滞后系统，基于传统的Smith预估器结构，提出了一种改进方案。利用相关性分析技术实时调整预估器的滞后时间估计，并采用自适应模糊补偿器在线修正预估器的增益估计，在对象参数不稳定或受扰动的情况下可使预估器的参数迅速跟踪并收敛于对象参数，从而确保系统状态的稳定。该方案增强了系统的鲁棒性，克服了传统Smith预估器需要精确模型的缺点。仿真结果表明，该方案具有较强的参数适应性，对时变大滞后对象具有良好的控制效果。     

化工和炼油MES过程控制与模拟优化研讨会邀请函

国务院机构改革成立了工业与信息化部后,化工和炼油行业的信息化工作有了长足进展,在“十一五规划”结尾、“十二五规划”即将开始之际,总结前几年的经验,展望今后的发展,十分必要。为交流国内外化工和炼油行业MES技术开发成果和应用经验,推进我国化工和炼油行业信息化进程,提高企业的国际竞争力,     

基于Smith预估模糊PID控制的加热器温控系统

针对工业加热器出口温度具有大滞后、大时变、非线性以及精确模型难以建立等特性导致的工况复杂、控制难度大的问题,提出一种Smith预估模糊PID复合控制方案,利用模糊控制规则实现PID的3个参数在线自整定,采用Smith预估器对温控系统的纯滞后进行补偿。详细阐述温控系统的硬件配置和软件实现,实际运行结果表明该方案有效提高了系统的抗干扰能力和适应参数变化的能力,具有鲁棒性强、动态响应快及稳态精度高的优点。     

一种模糊解耦控制系统的设计与仿真研究

实际工业过程中大量存在多变量、非线性、时滞、耦合系统,使得控制系统设计十分困难。为了解决工业过程中如精馏塔常见的温度控制系统,存在的多变量耦合问题,为解耦控制系统,提出了一种新的解耦方法,即利用模糊规则进行解耦。这样可以借助于操作工的经验及简单的参数测试,构成系统所需的信息,开辟了解耦控制的一条新途径,避免了精确数学模型的辨识和解耦器的精确计算。并采用预估PI控制器,对系统实施控制。仿真结果表明,采用的新型模糊解耦方法具有较好的解耦能力且简单、易行,有较强的鲁棒性。     

新一代工业监控软件CVS

北京中自三博控制工程公司开发的新一代工业生产过程监控系统CVS（ControlVisionSystem）是用于工业控制领域开发生产过程监视、控制、调度、管理等系统的一套工具软件。CVS的用户，无需编写任何程序，利用其提供的丰富完备的绘图功能，并通过类似于填表的“组态”方式，即可生成满足各种功能需要的生产过程监控、管理系统，不仅使系统开发人员避免了通常使用计算机语言开发类似功能系统周期长，通用性差的困惑，而且使繁琐的“调试程序”、“对老程序进行维护修改”这两个公认的难题迎刃而解。CVS简洁、方便、灵活、快速的特点为您充…     

基于TSK模糊系统的生化变量预估模型

提出了一种利用TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊系统建立生化变量预估模型的方法,用于生化过程的工艺参数预测。利用TSK模糊系统的非线性逼近能力,以谷氨酸发酵过程为研究对象,建立了基于TSK模糊逻辑系统的生化变量预估器。以工厂现场采集的发酵过程参数大量数据为样本,训练TSK模糊系统生化变量预估器,并对模型的预估精度进行检验。仿真结果显示了预估模型的有效性,可以有效地预测谷氨酸发酵过程中生化变量的估计值。TSK模糊系统生化变量预估模型能预估生化过程中工业发酵罐的放罐时间,预估模型的状态预报对正常罐批具有足够高的预报精度,预报误差如果偏大亦可作为异常罐批的早期警示信息。有鉴于此,TSK模糊逻辑系统可望开辟生化过程参数预估的新途径。     

双输入双输出时滞过程解耦Smith 控制

针对实际工业过程控制中常见的双输入双输出时滞过程,提出基于Smith预估补偿控制的反向解耦控制器设计方法。通过对系统解耦后的对象采用内模控制思想设计Smith预估控制器,并讨论控制系统对象为一阶加纯滞后（FOPDT）模型下其控制器的实现方法和系统鲁棒稳定性分析。结合实际过程中的模型实例,该解耦控制方案使得系统各路输出响应完全解耦并具有较好的标称性能和鲁棒性。仿真实例验证了该方案的有效性和优越性。     

基于自适应Smith预估器的PID自整定方法

针对典型的可等效为一阶惯性加纯滞后系统的工业过程,利用输入输出数据获取对象阶跃响应,简便地得到对象模型和Smith预估器,进而按ITAE标准传递函数整定PID参数,结果表明,该方法兼有Smith预估控制和ITAE最佳控制两者的优点。