时延非线性系统无模型预设性能控制

研究含有状态时延的严反馈非线性系统的跟踪控制问题,充分考虑时延的时变性和任意性以及系统的未知动力学特性.为解决该问题,取代参数辨识、函数逼近、增益调节、指令滤波等常规技术,提出基于导向函数的预设性能控制方法,移除了控制器设计对于系统非线性、控制方向和虚拟控制信号导数等信息的依赖.并且,摆脱基于李雅普诺夫−克拉索夫斯基泛函或拉祖米欣函数的稳定性分析框架,采用基于反证法的受限分析理论,移除性能分析对于已知的时延上界、部分已知的时延非线性函数和时延导数小于1等常见约束.因此,形成无模型、低复杂度、高性能控制方法,将跟踪误差限制于设计者预先选取的性能包络线内,确保系统输出以预先设定的速度和精度跟踪上时变的设定值.最后,以具有延迟回收流的两级化学反应器为对象开展对比仿真,实验结果验证了所提方法的有效性和优越性.

基于三层结构的流程工业现代集成制造系统

流程工业是国民经济发展的重要支柱 ,流程工业现代集成制造系统 (CIMS)是提高流程工业竞争力的重要高技术之一 ,是工业自动化领域的前沿课题。提出了适合流程企业实现扁平化管理模式的基于经营计划系统 (BPS) /制造执行系统 (MES) /过程控制系统 (PCS)三层结构的CIMS ,并分别阐述了BPS、MES。

基于三层结构的金矿企业现代集成制造系统

针对贫矿采、选、冶生产过程控制与管理复杂 ,采用传统的五层Purdue模型结构实现CIMS ,层次多 ,不利于生产与管理信息的有效集成 ,生产成本高的难题 ,率先将企业资源计划系统 (ERP) /生产执行系统 (MES) /过程控制系统 (PCS)三层集成框架结构应用于金矿企业 ,提出了金矿企业现代集成制造系统。其中采用在线生产调度与统计 ,物料、生产成本、设备、产品质量的实时监控管理技术 ,实现生产与管理信息的有效集成 ;并提出了一种新的过程智能优化设定控制方法 ,实现了磨矿过程质量指标磨矿粒度及经济指标磨机负荷的最优。该系统应用于辽宁省排山楼金矿 ,提高了企业管理效率、金回收率及生产能力 ,显著降低了黄金生产成本。

复杂工业过程运行的混合智能优化控制方法

工业过程运行的优化控制的目标是将反应产品在加工过程中的质量、效率、消耗的工艺指标控制在目标值范围内.由于复杂工业过程的工艺指标难于在线测量且与控制回路输出之间的动态特性具有强非线性、强耦合、难以用精确模型描述、随生产边界条件变化而变化的综合复杂性,因此,难以采用已有优化控制方法,运行控制只能采用人工设定的控制方式.由于人工控制不能及时准确地随运行工况调整设定值,难以将工艺指标控制在目标值范围内,甚至造成故障工况.本文提出了根据运行工况实时调整控制回路设定值,通过控制系统跟踪调整后的设定值,将工艺指标控制在目标值范围内的过程优化运行的混合智能控制方法.该方法由控制回路预设定模型、前馈补偿与反馈补偿器、工艺指标预报模型、故障工况诊断和容错控制器组成.在某选矿厂22台竖炉组成的焙烧过程的应用案例,证明了所提出方法的有效性.

制造执行系统的研究现状和发展趋势

制造执行系统(Manufacturing Execution Systems,MES)是制造(生产)过程的计算机在线管理系统,处于制造企业计划层与控制层之间的执行层,是企业资源计划系统和设备控制系统之间的桥梁和纽带,是制造企业实现敏捷化和全局优化的关键系统。综述了制造执行系统MES的产生与发展过程,以及MES的功能模型,给出了协同的MES功能模型和实现综合生产指标优化的流程工业MES功能模型,分析了MES的应用现状,提出了MES的发展趋势和实现管理扁平化和综合生产指标优化的流程工业MES所需要的关键技术。

基于模糊推理和自适应控制的协调控制系统设计新方法及其应用

将模糊推理、解耦控制和自适应自整定技术结合起来 ,提出了单元机组协调控制系统设计的新方法。在某电厂30 0MW机组实际应用的结果表明 ,采用该方法设计的协调控制系统与常规方法设计的系统相比 。

加热炉的炉温优化设定模型

针对冶金工业的步进式加热炉炉温设定中存在的问题 ,以面向生产目标的集成控制技术为基础 ,建立了加热炉的炉温控制回路的优化设定模型 ,解决了炉温控制回路的优化设定问题 ,从而节省了吨钢的耗油量 。

基于RBF神经网络的转炉炼钢终点预报

转炉炼钢终点温度和成分是转炉炼钢的控制目标， 它与吹氧量、铁水加入量等多个变量之间存在着严重的非线性关系， 且无法在线连续测量。作者提出了基于ＲＢＦ 神经网络的转炉炼钢终点温度及碳含量预报模型， 并结合某钢铁企业一座１８０ｔ 转炉的实际数据进行模型验证研究。结果表明， 该方法收敛速度快， 预报精度高。

网络信息模式下复杂工业过程建模与控制

在现代工业控制中,过程控制是一历史较为久远的分支.几十年来,工业过程控制取得了惊人的发展,无论是在传统工业过程改造中,还是在大规模的结构复杂的工业生产过程中,过程控制对于提高产品质量以及节省能源等均起着十分重要的作用.随着现代工业生产的发展,分布控制系统、现场总线等技术的广泛应用和信息网络的建立,

稀土萃取分离过程自动控制研究现状及发展趋势

在简要描述稀土萃取分离生产过程的基础上,综述了目前国内外稀土萃取分离过程中稀土元素成分在线检测的方法、装置及其应用现状;稀土串级萃取分离生产过程的计算机流程模拟以及稀土萃取生产过程的自动控制方法、技术及其应用现状。指出了稀土元素组分含量的软测量方法,以综合生产指标为目标的稀土萃取分离生产过程优化控制方法以及由生产过程管理系统和过程控制系统两层结构组成的稀土萃取分离生产过程综合自动化系统已成为稀土萃取分离生产过程自动化未来发展的方向。

稀土萃取分离过程综合自动化系统

针对我国稀土工业生产过程自动化装备水平普遍较低而造成的生产成本高、产品质量一致性差、资源消耗大的问题,提出了实现稀土产品纯度、金属回收率和产品产量等综合生产指标优化的稀土萃取分离生产过程综合自动化系统,讨论了由生产过程管理系统和过程控制系统两层结构组成的综合自动化系统的体系结构、功能和以萃取分离过程两端出口产品组分指标为目标的优化控制策略。将所提出的系统应用于某公司HAB萃取提钇生产过程,实现了稀土萃取过程的优化控制、优化运行和优化管理,取得了显著的应用成效。

基于给定的相角裕度和幅值裕度的PID参数自整定新方法

给出一种新的基于给定相角裕度和幅值裕度的ＰＩＤ参数自整定方法ＳＰＡＭ法．该方法可独立整定ＰＩＤ调节器所有参数．

RBF神经网络在加速冷却控制系统中的应用

针对中厚钢板加速冷却过程 ,钢板入口温度波动大 ,钢板终冷温度难以实现闭环控制等特点 ,首先将 RBF(Radial Basis Functions)神经网络与优化设定技术相结合应用到加速冷却系统中 ,提出了加速冷却控制系统中基于 RBF神经网络的每幕流量的控冷模型 .仿真实验表明

基于未建模动态补偿的非线性自适应切换控制方法

针对一类不确定的离散时间零动态不稳定的单输入-单输出(Single-input single-output,SISO)非线性系统,提出了一种基于未建模动态补偿的非线性控制器.采用自适应神经模糊推理系统(Adaptive-network-based fuzzy inference system,ANFIS)和一一映射相结合的方法估计未建模动态.在此基础上,提出了由线性自适应控制器、非线性自适应控制器以及切换机制组成的自适应切换控制方法.该方法通过对上述两种控制器的切换,保证闭环系统输入输出信号有界的同时,改善系统性能.本文将要求未建模动态全局有界的条件放宽为线性增长,建立了所提自适应控制方法的稳定性和收敛性分析.通过仿真比较和水箱的液位控制实验,验证了所提方法的有效性.

复杂工业过程运行优化与反馈控制

过程控制不仅使被控对象的输出尽可能好地跟踪控制器设定值,而且要对整个工业装置的运行进行控制,使反映产品在该装置加工过程中质量、效率与消耗等指标,即运行指标在目标值范围内,尽可能提高质量与效率指标,尽可能降低消耗指标,即实现工业过程运行优化控制.本文在综述了已有的运行优化与控制方法的基础上,重点介绍了复杂工业过程的数据驱动的混合智能运行优化控制和运行控制半实物仿真系统,并以赤铁矿磨矿过程为应用研究案例,仿真实验和工业应用结果表明所提方法的有效性,并指出了复杂工业过程运行优化控制研究需要关注的问题.

生产制造全流程优化控制对控制与优化理论方法的挑战

从控制系统的观点描述了生产制造全流程的控制与运行管理流程,分析了表征产品的质量、产量、成本、消耗等相关的综合生产指标与控制系统动作之间的联系,回顾了涉及的控制与优化的研究成果.从基于数学模型、基于数据和基于模型与数据相结合的角度综述了控制与优化方面的研究现状.在此基础上分析了生产制造全流程优化控制对过程控制与运行优化、以及控制系统实现技术的挑战,分析了实现生产制造全流程优化控制应开展的研究内容.

推理控制综述

推理控制是过程控制的一个重要方法．本文论述了推理控制的发展和特点，系统和概要地从软传感和推理控制策略两方面阐述了推理控制理论和实践的框架和主要结果。

一种新的随机多变量自适应极点配置控制器

本文提出的随机多变量自适应极点配置控制器,由于采用了一种新的极点配置结构,它不仅可以避免求解伪交换矩阵方程而实现任意极点配置,跟踪时变参考输入,而且可以抑制随机噪声干扰.该控制器不仅可以控制开环不稳定或非最小相位系统,而且还可以控制具有任意、未知或变化的延时结构和具有任意输入输出个数的随机多变量系统。

具有降阶模型的多变量鲁棒自适应前馈控制器

本文提出了一种多变量鲁棒自适应前馈控制器。该控制器采用低阶模型来控制参数未知的高阶多变量系统时,在可测干扰和有界不可测干扰作用下能保证自适应系统稳定运行。当可测干扰与系统输出之间存在未建模动态时,它可以对可测干扰实行有效的动静态补偿。当只有有界干扰作用时,它能使有界干扰对系统产生的影响最小。本文还给出了采用所提出的控制器控制某钢厂间歇式余热锅炉的仿真结果。

多变量间接自适应解耦控制算法

本文提出了一种新的间接自适应控制方案.它具有如下优点:1)可以自适应解耦具有任意传输延时结构的一般随机多变量系统;2)减少辨识参数;3)可以控制开环不稳定或非最小相位系统.文中还证明了该方案具有全局收敛特性,参数估计具有强相容性.