模型预测控制系统的性能评价研究

以单容水箱、精馏塔为仿真对象,以模型预测控制作为实现过程,通过Matlab仿真方式,利用最小方差法进一步提高单容水箱单变量模型的预测控制性能;对精馏塔模型多变量系统,利用历史性能指标和设计性能指标,以残差的累积和图为手段进行模型预测控制性能监视,最后验证了所提方法的有效性。     

模糊预测控制在循环水加药控制中的应用

针对模糊控制和预测控制的特点.提出了一种模糊预测控制方法,利用模糊逻辑实现被控对象模糊化,解决被控对象难以建立的问题;利用预测控制,根据系统当前信息预测出系统未来的变化趋势,解决被控对象滞后问题.以火电厂循环水加药控制为例,对该控制方法进行了仿真和实际应用研究.结果表明,该系统能有效地避免纯滞后环节在控制系统中带来的振荡现象,工程应用取得了理想的控制效果,为纯滞后、大惯性、模型不确定系统的控制提供了很好的解决方法.     

基于内模控制的Smith反向解耦控制器设计

针对多变量时滞系统提出了一种基于内模控制(Internal Model Control,IMC)的Smith动态解耦控制器设计方法。其中,Smith补偿器被应用在该控制结构中,包含带有时滞项和不带时滞项的补偿结构,以解决不能完全补偿的问题,通过反向解耦设计实现多变量时滞系统动态解耦。多变量系统被解耦成一系列互相独立的单回路对象,通过内模控制原理对Smith控制器进行参数整定,并分析了系统的鲁棒性。仿真实例表明了该方法的有效性,能够较好地克服系统参数扰动导致的干扰,并具有较好的动态性能。     

基于多小波相邻系数法的热式油水两相流相含率测量

油水两相流温度信号受到外界噪声干扰,导致油水特性难以辨别,含油率测量范围小。为解决这一问题,采用一种新的信号处理方法——多小波相邻系数法,与多小波传统阈值、向量阈值去噪算法相比,较好地解决了变换系数之间的相关性,去噪效果较好。通过大量的油水实验数据处理发现：利用热电偶测温信号的电压幅值波动测含油率,测量范围为3%～70%,通过曲线拟合,得到热电偶电压幅值波动与含油率的数学表达式,测量误差为7.1%。     

卡诺图与逻辑电路设计

在现代技术中,逻辑电路广泛的应用在电子计算机,数字通讯及工业自动控制等各个方面。研究和设计逻辑电路,通常借助于逻辑代数和卡诺图,逻辑代数的技巧性强,与之相比卡诺图法比较直观,而且也易掌握。 一、卡诺图的画法与简化 1.卡诺图的画法 卡诺图的画法也有几种,但是为了简化的方便及适应逻辑表达式中变量的增加,一般将卡诺图表头的每一行或列写成     

多变量多时滞非方系统的解耦内模控制

多变量复杂控制系统不仅具有多耦合和多时滞性,还具有结构上的复杂性,即输入输出不等,传递函数为奇异矩阵。传统的多变量内模控制是基于对非奇异对象求逆来进行的,因此很难解决这类问题。针对该情况引入矩阵论中的广义逆概念,通过求对象的广义逆矩阵来设计解耦内模控制器,打破了内模控制只能对方系统进行控制的局限性,并利用泰勒近似很好地解决了多滞后的问题,最后通过设计特殊形式的滤波器,不仅能够消除由纯滞后近似引入的不稳定极点,保证系统的稳定性,且能够保证系统的正则性。仿真结果表明,该方法不仅跟踪迅速,且继承了内模控制的无余差和强鲁棒性,动态解耦效果良好,仅对时滞变化较为敏感。由于系统基于内模控制设计,故模型匹配度越高,系统响应越好。     

基于分布式偏差的加热炉支路温度一致控制

针对现有集中式温度支路平衡控制存在的问题,提出基于分布式偏差的支路温度一致性控制方案：仅利用相邻支路的温度信息,将各支路与相邻支路的温度偏差作为控制输入,使加热炉所有支路的温度达到一致的同时,确保调节过程中总进料流量不变。由于仅利用了相邻支路的温度信息,使得所提分布式偏差控制方案在大规模支路情形下更显优势。最后仿真实例表明了该分布式控制方案的有效性与可行性。     

基于分布式偏差的加热炉支路温度一致控制

针对现有集中式温度支路平衡控制存在的问题,提出基于分布式偏差的支路温度一致性控制方案:仅利用相邻支路的温度信息,将各支路与相邻支路的温度偏差作为控制输入,使加热炉所有支路的温度达到一致的同时,确保调节过程中总进料流量不变。由于仅利用了相邻支路的温度信息,使得所提分布式偏差控制方案在大规模支路情形下更显优势。最后仿真实例表明了该分布式控制方案的有效性与可行性。     

氨合成塔进出口换热器的制造技术难点

以某项目氨合成塔进出口换热器的制造过程为研究对象,阐明了此类设备的制造技术难点,包括换热管的质量控制、焊接、无损检测、热处理、管束组装等,并提出了对相关技术问题的解决方法和建议。     

电加热器温度仿人智能多模型控制

对于实验室电加热器温度一类具有大范围工况、非线性和大惯性特性的对象,用单一模型无法准确描述模型特征,影响控制精度;采用常规控制策略无法解决响应快速性与系统稳定性的矛盾。针对上述问题,利用MATLAB辨识工具箱分别在大幅升温、大幅降温、小幅升温、小幅降温四种工况下对模型参数进行辨识,得到对象模型集;根据仿人智能思想将控制分为"全压加速-零制动-稳态调节"三个阶段,各控制阶段根据对象特性选取相应模型,并利用辨识模型获得控制器参数和切换点,在稳态调节阶段针对升温和降温的正反模型特性引入多模型加权控制方法。在加热器装置上实验的结果表明,该方法控制精度高,系统响应速度和稳定性都有了很大提升。     

多变量预测控制技术在芳烃苯塔先进控制中的应用

介绍了多变量预测控制技术在兰州石化公司芳烃抽提先进控制系统中的应用,对利用多变量预测控制技术控制精馏单元苯塔灵敏板温度、塔顶温差、回流罐液位的策略和方案做了研究,评估了多变量预测控制技术在先进控制系统中的应用效果和产生的经济效益。     

Parameter adaptive control techniques for anaerobic digesters—real-life experiments

Different digital control schemes for anaerobic digesters of wastewater treatment plants are proposed. The process dynamics are briefly discussed and a simplified process model is adopted for the specific control purposes. By employing parameter adaptive control techniques, three nonlinear adaptive control algorithms are developed: substrate concentration control, methane production rate control and a strategy which is a combined method of the two previous control schemes. Extensive simulation results are presented. These algorithms are applied on a municipal wastewater treatment plant. The results obtained are discussed.     

基于双轨图的网络控制系统稳定性分析

网络控制系统中网络时延的引入,影响系统性能,甚至引起不稳定.为了便于分析网络时延对控制系统稳定性的影响,采用简单的比例控制器,利用双轨图,分析了单摆网络控制系统存在网络时延时的稳定性问题,给出了不稳定范围和稳定范围.同时也给出了单摆网络控制系统稳定性与阻尼系数之间的关系.结果显示利用双轨图进行有时间延迟的网络控制系统稳...     

在线低辐射玻璃及其生产工艺

结合在线低辐射玻璃的生产工艺及控制要求,介绍了在线低辐射玻璃的特性及生产路线,探讨了锡槽成形工艺状况对在线低辐射玻璃生产的影响.     

基于MITSUBISHI 5EH-6BD型蒸汽轮机控制算法的研究

研究MITSUBISHI 5EH-6BD型蒸汽轮机在合成氨（KBR工艺）蒸汽系统中的运用特点,讨论蒸汽轮机速度（负荷）控制和入口蒸汽压力控制的相互关联性质,引用解耦控制原理,推导出解耦控制算法模型,用于控制系统设计及性能调整。     

Generic model control — A case study

This paper outlines the use of a process model directly in a control algorithm. The process considered, a forced circulation single-stage evaporator, is a nonlinear interacting process. The control strategy employing a process model derived from fundamental mass and energy balances is shown to outperform single loop and predictive control strategies by a significant amount. The control structure is first presented in general form and then specifically applied to this process.     

Contribution of flow deformation to the shrinkage of injection molded PVC

The viscoelastic nature of PVC cannot be ignored during the injection molding process. Strains imposed on the compound during the injection stage display recovery dynamics that are indicative of the temperature at which the strains were imposed. A mathematical model, employing “approximate” time-temperature modulus relationships, provided the basis for interpreting the shrinkage data. A distribution map of the various relative temperatures attained within the part during injection was determined.     

Drehrohrreaktoren in der Chemietechnik

Rotary kiln in chemical engineering. This review stresses the importance of rotary kilns in industry. After a brief account of design considerations, the following processes are treated: particle and product motion, longitudinal and transverse transfer of solids, mass- and heat transfer, as well as chemical reactions. Common models used for rotary kilns are discussed. Typical industrial processes employing rotary kilns are presented. The present status of control and automation of these plants are discussed.     

Sontag型构造性预测控制算法的性能分析

Sontag型构造性预测控制策略是为了降低约束非线性预测控制的在线计算量和分离闭环系统稳定性与性能指标而提出的一种有效算法。在算法名义稳定的条件下,运用逆最优控制理论,分析约束连续时间非线性系统Sontag型预测控制器的逆最优性和鲁棒性问题,得到控制器具有鲁棒性的充分条件,为更好地理解该控制算法和算法的实施提供了理论依据。最后,应用仿真实例验证了本文结论的有效性。