端边云协同的复杂工业过程运行控制智能系统

针对难以建立数学模型的复杂工业运行控制过程,利用可获得的过程控制系统设定值和运行指标以及相关变量的工业大数据和运行控制过程特性,将系统辨识与深度学习相结合,建立以实际运行指标以及相关变量为输入,以实际过程控制系统设定值为输出的运行控制过程数字孪生模型,提出云-边协同的过程控制系统设定值智能控制方法.所提出方法由云-运行控制过程数字孪生模型、边-过程控制系统设定值智能控制模型和自校正机制组成.将工业互联网与工业过程控制系统相结合,提出端边云协同的工业运行控制智能系统的架构和功能,采用所提出控制系统设定值智能控制方法,研制工业过程运行控制智能系统,并在选矿关键设备—–高压辊磨成功应用.所提出系统安全、可靠和优化运行,取得了显著的节能减排效果.     

基于PLC控制的三相同步感应电机控制装置

主要对基于S7—200系列PLC控制的三相同步感应电机控制装置的组成和运行情况，控制系统的硬件配置，工艺流程和程序结构进行了详细介绍。该控制装置根据同步感应电机技术特性，对电机的串阻启动过程、投励时序和实时运行进行自动控制，投入运行效果良好，它既适用于同步电动机新机组配套，也可作为老机组技术改造之用。     

喷射成形控制系统的设计与应用

本文简要阐述了喷射成形的工艺过程，基于S7—300PLC控制的系统结构方案、硬件配置及软件组态方法。上位机通过MPI协议与PLC通讯，采集过程数据，传递控制命令，通过WinCC对运行过程进行监控。最后介绍了该控制系统中PLC的抗干扰技术。     

SIEMENS可编程控制器在三峡船闸的应用

三峡船闸为双线五级连续船闸。根据过闸工艺三峡船闸需采用三、四、五级运行方式，为确保船闸闸室最低通航水位，又分为不补水运行和补水运行。由于三峡船闸水头高、人字门运行淹没水深大、可作工艺复杂等难点，为满足上述控制方式的自动化运行的实现，三峡船闸采用了自动化程度高的SIEHENS—S7400可编程控制器。本文主要介绍了S7400PLC在三峡船闸的应用。     

基于两级网络的远程设备监控系统

本文在实验室设各的基础上，研究基于两级网络控制的远程设备监控系统。上层网络是基于以太网的监控系统，通过工业组态软件WinCC监控工业现场设备状况，下层网络采用Profibus—DP通讯，PLC主站或从站利用Profibus—DP通讯控制现场设各，并实时采集现场设备的运行状态数据。论文首先分析了实验系统组成和工作原理，然后介绍了WinCC与PLC的通讯过程及软件组态，完成上位机的监控功能。在分析系统通讯原理的基础上，通过具体的程序设计实现下位机对现场设备的控制与数据采集。     

焙烧炉燃烧站控制系统应用及维护

燃烧站在氧化铝焙烧炉生产中起着举足轻重的作用，没有燃烧站的正常运行，焙烧炉就无法投入生产，而燃烧站的启动和停止都是由S5—95U小型PLC自动控制系统来完成，自动控制系统的运行情况直接关系到燃烧站的工作，因此，对系统结构、工作过程及程序的理解及对输A／,输出硬件的维护就显得极为重要。为此，本文针对这一自动控制系统的重要性，介绍了SIEMENS S5—9UPLC控制系统的组成、控制过程原理、控制功能及硬件组成，介绍了该PLC自动控制技术在焙烧炉燃烧站自动控制系统中的应用情况以及系统维护的经验。     

TI推出新型Stellaris ARM Cortex—M微控制器电机控制套件

德州仪器（TI）推出最新DK—LM3S—DRV8312电机控制套件，通过采用Stellaris Cortex—M3微控制器（MCU）来启动三相无刷电机的运行。新型DK—LM3S—DRV8312电机控制套件配有单个32位StellarisLM3S818微控制器和DRV8312电机驱动器，可在工作电压低于50V和电流强度为6．5A的情况下短短几分钟内完成三相无刷直流电机（BLDC）的启动工作。该易用型套件为低成本解决方案，适用于大量电机控制应用，包括低电压风扇、鼓风机、泵类、工具及压缩机等。     

JX-300XP在燃气锅炉控制系统中的应用

针对生产过程的控制需要，采用JX-300XP型DCS作为燃气锅炉操作控制的系统核心，实现了燃气锅炉的联锁控制与过程控制，运行效果良好。     

鞍钢冷轧厂电解清洗线综合自动化控制系统

为了提高生产线的自动化控制水平，根据冷轧厂电解清洗线的工艺要求及控制特点，将西门子最新产品和技术应用在冷轧板处理线自动化控制系统。设计了基于西门子S7—400PLC、WINCC监控软件、工业以太网、Profibus-DP现场总线和工控机的综合自动化控制系统。将西门子全集成自动化（Totally Integration Automation—TIA）的思想贯穿于系统配置设计的始终，使传动控制系统、过程控制系统、上位机系统集成到PCS7，使系统配置更简捷、可靠、有效，调试更方便，实现了清洗生产过程的优化控制、优化运行和优化管理，取得了明显的应用成效。     

纸浆浓度流量计算机控制系统设计

针对制浆生产过程中与产品质量密切相关的纸浆浓度和流量的稳定性，为解决纸浆浓度控制和测量存在的问题，设计了基于模糊控制技术的纸浆浓度流量计算机控制系统。该系统根据生产工艺要求采用计算机控制和浓度、流量模糊控制器，利用组态王6．0编制了相应的控制程序，对制浆生产过程需要的纸浆浓度、流量以及计算绝干量进行控制。实际运行结果表明，系统运行可靠，浓度、流量等控制量波动小、精度高，能够满足生产要求，达到了设计目的。     

数字电位器DS1267在应变测量调理系统中的应用

数字电位器具有抗干扰能力强、容易实现智能化等特点。介绍了数字电位器在应变测量与调理系统中的应用。在以单片机为基础的应变测量与调理系统中,利用了数字电位器DS1267的程控特性和单片机PIC16F873的控制能力来完成电桥的自动平衡和电路的调零。详细阐述了其硬件电路及软件编程。该方案在"基于以太网技术的应变测控系统"中得到实际应用。     

基于微控制器和自整角机的异步电动机变频调速随动控制系统的研究

随动控制是伺服控制的一种,属于反馈控制类型,主要解决一定精度的被控对象跟随问题。它的给定值可在很大范围内变化,并可使系统的随动变量快速、准确地跟随给定值。本文介绍了各类随动系统的原理、随动控制系统中电动机转子位置、转速和转向的检测、最少拍控制与PID控制算法和电动机变频驱动控制电路,最后分析了双电动机随动系统的自整角机实验电压波形。采用自整角机检测电动机的有关运动参数,通过微控制器来控制变频器的输出频率,调节随动电动机的速度,实现相对精确的电动机转速随动控制。     

航空相机操纵器仿真系统研究

航空相机操纵器是安装在飞机上对航空相机进行控制的仪器,其仿真系统可用于模拟控制航空相机的地面拍照、航空相机性能测试及相关设备性能的研究。文中在介绍航空相机操纵器系统功能的基础上,针对航空相机的拍照特点,在VisualC++环境下,建立了航空相机操纵器的仿真系统,并着重进行了硬件结构设计。通过对参数的装定、调焦和图像处理等大量实验,证明了该系统性能稳定,具有很强的抗干扰性,不仅缩短了研制周期,而且还降低了试验费用,节省了经费的投入。     

二维直线电机的并联型无模型自适应复合控制

针对二维直线电机平台系统的XY轴协同控制问题,将PI与并联型无模型自适应相结合的复合控制方法应用于控制系统。该控制方法通过在每个子系统加入PI控制方法保证其稳定性,再通过并联型的无模型自适应控制方法来提高整个系统的跟踪性能,以减小系统位置误差。基于数据驱动的无模型自适应控制方法设计二维直线电机系统控制器,其优势在于无需被控系统精确数学模型,仅根据被控系统输入输出数据对系统进行控制。相比基于模型的控制方法,该方法能够减小未建模动态产生的干扰,有效提高控制精度。仿真及实物控制效果对比结果表明,这种复合控制方法明显提高了整个系统的稳定性和位置跟踪精度。     

Feedback stabilization of rotating Timoshenko beam with adaptive gain

The problem of boundary feedback stabilization of rotating Timoshenko beam, arising from control of flexible robot arms, is studied in this paper. First, under gain adaptive direct strain feedback controls, a counterexample is given to show that the corresponding closed loop system is not asymptotically stable, which is contrary to traditional conjecture. The counterexample given in this paper also exemplifies an interesting result: certain two two-order linear partial differential equations with five homogeneous boundary conditions have non-trivial solutions. Then, with an additional boundary feedback control, the related energy of the closed loop system is proved to be strongly stable, or more precisely, the configuration of the beam can be exponentially stabilized with some suitable non-linear boundary feedback controls with adaptive gain.     

基于交流伺服电机的焊接摆动器设计

针对摆动过程中要根据焊缝的质量及时调节焊接摆动器的焊接速度,同时为了满足摆动速度和摆动宽度的无级可调,本文利用了伺服电机的高响应和精确定位的特性设计了一种执行机构为交流伺服电机的焊接摆动器。焊接摆动器的控制系统采用触摸屏作焊接参数的输入装置;采用PLC控制焊接摆动器的摆动速度和摆动宽度。本文设计的焊接摆动器已成功应用于管道焊接中,焊缝质量符合要求。     

On transformations of degenerate optimal control problems

We consider practical algorithms for transforming a system with unbounded controls to a new model regular from the point of view of known general optimal control methods. In addition to a transformation to a certain derivative system on the entire time interval, which is traditional for degenerate problems, we consider a family of such transformations, choosing a specific one at every moment of time. As a result we get a controllable system which is in a certain sense equivalent to the original one, and one can operate with it like a regular system. Its solution is realized in the original class as an impulse sliding mode.     

Detection and prevention of slip using sensors with different properties embedded in elastic artificial skin on the basis of previous experience

In dexterous robotic manipulation, it is essential to control the force exerted by the robot hands while grasping. This paper describes a method by which robot hands can be controlled on the basis of previous experience of slippage of objects held by the hand. We developed an anthropomorphic human scale robot hand equipped with an elastic skin in which two types of sensor are randomly embedded. One of these sensors is a piezoelectric polyvinylidenefluoride (PVDF) film which can be used for the detection of pressure changes. The other is a strain gauge which can measure static pressure. In our system, PVDF films are used to detect slipping, and strain gauges to measure stresses which are caused by normal and shear forces. The stress measured by the strain gauges is used as input data to a neural network which controls the actuators of the robot. Once slip is detected, the neural network is updated to prevent it. We show that this system can control the grasp force of the robot hand and adapt it to the weight of the object. By using this method, it was shown that robots can hold objects safely.     

基于红外技术分布式照明监控系统设计

利用红外热释电传感器光电转换特性，以AT89C51单片机作为核心控制单元对检测信号进行处理，N时控制CAN总线控制器SJA1000构成CAN总线通信系统进行数据传输，完成了智能分布式照明监控系统设计。详细介绍了系统构成、软硬件设计方法。系统可应用于楼宇建筑、停车场等自动照明、报警监控。与传统系统相比，该系统具有工作可靠。监控范围广，精度高，可扩展性强等功能。提高了管理水平和工作效率，降低了能源浪费和设备损耗。     

基于VB的UCAM系列应变仪测控软件设计

为解决在我国结构测量领域广泛应用的UCAM-70A应变测量系统存在的缺乏合适的上位机测控软件导致测量及后处理效率低下的技术问题,通过对UCAM-70A技术手册的研究和串口侦测手段,掌握其串口通讯协议规则,运用Visual Basic编程工具结合第三方表格控件及数据库组件开发了基于PC机的上位机测控软件,实现了便捷的参数设置、高效的测量与后处理功能,极大地提升了测量及后处理效率及数据可靠性。并通过对UCAM-60B等其它系列应变仪通讯协议的比较研究,对软件的通讯协议部分作局部修改后可广泛适用于UCAM系列应变仪,该软件设计方法及成果在结构监测领域具有借鉴及推广应用价值。