基于能量控制与近似输出调节的二级倒立摆起摆和跟踪控制

二级倒立摆是一个典型的欠驱动非线性系统,其控制问题具有一定的挑战性.为了解决时变参考信号下二级倒立摆的起摆和跟踪控制问题,本文提出了一种基于能量控制与近似输出调节方法的起摆和三阶控制器设计方案.首先,采用能量控制方法将第1级摆杆从下垂位置摆起到倒立位置附近;其次,采用滑模控制方法将第1级摆杆稳定在倒立位置,同时,采用等效小车与能量控制相结合的方法将第2级摆杆摆起到倒立位置附近;最后,采用基于近似输出调节理论的多项式近似方法设计三阶控制器实现二级倒立摆的位置跟踪控制.仿真和实验结果均验证了该控制方案的有效性.

基于DH^+网络的山梨醇生产线PLC控制系统

针对原山梨醇生产线控制系统的不足,进行了改造和扩建,通过现场触摸屏监控和就地手操相结合及手动控制和自动控制相结合,真正实现了对所有工艺段的全程监测和控制。文章以该系统为实例阐述了一个基于DH+网络技术的大型PLC控制系统设计和配置过程,并简单介绍了上位组态软件RSView32在PLC自动控制系统中的应用。

一种新型可连续调节的无功补偿装置

为实现工厂配电网大容量连续无功补偿,设计了一种基于S7-200 PLC的新型智能无功补偿装置。该装置充分利用S7-200强大的模块功能、通信功能以及先进的程序结构,完成对电压、电流、功率因数等参数的测量,以实现无功功率补偿。以S7-200为控制器,接触器投切电容器进行粗调,感应调压器连续调节电容器两端电压进行细调,可以实现容性无功功率的大容量连续补偿。控制器根据补偿点的功率因数大小,实时选择控制策略,使补偿点的功率因数值维持在设定值和1之间。该装置已投入使用,效果良好。

基于PLC的水泵智能控制及能耗监测系统设计

文章基于PLC实现了水泵的多种控制模式及其网络化信息管理,该系统可控制消火栓泵、排水泵和供水泵,并能在三者之间任意切换,满足了工业领域对设备智能化的需求。根据工业控制从单机控制走向集中监控、集散控制的趋势,利用Modbus总线,实现了多台控制柜的网络化控制。在单机控制方面,系统具有手动、自动控制方式,利用触摸屏作为人机接口,能实时显示系统工作状态以及电压、电流、功率因素、能量消耗及工作时间等,实现了水泵的智能控制及能耗监测,大大增加了系统控制的灵活性。

采用免疫BP算法的模糊神经网络PID控制器

文章在传统PID控制器的基础上,结合模糊控制和神经网络控制理论设计出自适应模糊神经网络PID控制器,并将免疫反馈机制应用到BP学习算法中,通过自适应调整学习速率,改善算法的收敛性;通过Matlab仿真验证了引入免疫反馈机制的BP算法的优越性。仿真及实际应用结果表明,采用免疫BP算法的模糊神经网络PID控制器响应速度快,控制输出稳定,抗干扰能力强,鲁棒性好,较模糊PID和传统PID控制器具有更好的动、静态特性。

RBF网络自整定PID控制在网络化控制系统中的应用

文章针对网络化控制系统普遍存在的时延问题,介绍了一种基于径向基函数神经网络自整定PID的控制策略。在Matlab/Simulink环境下搭建了基于TrueTime工具箱的网络控制系统的仿真平台。仿真结果表明:与常规PID控制相比,神经网络自整定PID控制算法可有效地提高系统的鲁棒性和自适应性,且此方法易于实现,便于工程应用。

基于模糊控制的交流伺服系统的设计

针对永磁同步电动机交流伺服系统 ,提出了模糊控制方案 .在交流伺服系统的设计中 ,采用模糊控制器作为其位置调节器 ,采用电流快速跟踪控制方案设计电流调节器 ,对于速度调节器 ,按Ⅱ型系统设计 ,并选用PI型调节器 ,极大地提高了系统的性能 .实验与仿真结果表明 ,基于模糊控制的交流伺服系统与常规PID控制的交流伺服系统相比 ,具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性 。

校内毕业实习基地建设与实践

实践性教学环节是本科教学中不可缺少的重要辅助环节,是学生把课堂所学理论知识与生产实际相结合的重要途径。该文分析了当前形势下学生毕业实习所面临的困难,提出了建设校内毕业实习基地的思路和做法,毕业实习的组织与管理方法,最后对学生在校内毕业实习基地进行实习的效果和存在的问题进行了总结。

基于Profibus-DP的变频控制实验系统的研制与应用

介绍了Profibus-DP通信协议,阐述了变频器和PLC的通信原理、参数设置和编程过程,并在此基础上研制出了由变频器、S7-300PLC组成的基于Profibus-DP的变频控制实验系统。介绍了实验系统的硬件组成、结构、系统功能及软件实现,简述了实验系统在实验教学中的应用、优点及实用价值。

PROFIBUS-DP和MPI在造纸生产通信网络中的应用

针对某造纸厂生产线改造项目,文章介绍一种基于MPI和PROFIBUS-DP通信网络控制系统,该通信网络控制系统包括监控级和现场级,监控级采用MPI通信总线,现场级采用PROFIBUS-DP通信总线,系统可靠性高、开放性好。文中介绍了通信网络的整体结构,详细阐述了上位机中WinCC监控系统的实现方式和现场级网络中DP主站和DP从站的通信过程及网络设置,并给出相关的软件实现。经过现场安装和调试,整个系统运行稳定。

基于PLC的4色平台式丝网印刷机控制系统的设计

文章介绍了基于PLC的4色平台式丝网印刷机控制系统的设计方案,包括系统硬件设计、PLC软件设计和人机界面设计等。本系统的每一色的印刷用一台从站PLC控制,4台从站又受控于1台主站PLC;PLC控制伺服控制器,每台伺服控制器控制1台电机。主站PLC通过RS485通信端口对从站PLC进行数据传输和同步控制。控制系统通过触摸屏实现了从单色印刷到4色套印的多种控制方案。4色平台式丝网印刷机提高了印刷效率,增加了系统控制的灵活性,能实现多色印刷,具有较高的实用价值。

速度同步控制系统中的多层通讯网络设计

文章针对某腈纶纺丝生产线,介绍了一种基于Industrial Ethernet+PROFIBUS-DP通信的速度同步控制系统设计。该通讯网络包括控制级和现场级,控制级采用工业以太网通信网络,现场级采用PROFIBUS-DP通信网络结构。文章阐述了上位机与PLC、PLC与变频器的通信过程和网络设置,以及该控制系统的相关软件实现;最后通过与传统的基于MPI的控制级通信网络对比,表明该系统有更广的应用范围和扩展性。

神经网络预测控制及其在二级倒立摆中的仿真

本文介绍了一种基于神经网络的预测控制算法,考虑到算法中复杂性能指标的寻优难以找到全局最优解,提出了一种在工作点附近线性化得到对象的瞬时ARIX模型,再利用GPC(广义预测控制)算法求得近似解,最后以其为初值进行寻优获得全局最优解的方法,提高了算法的性能。最后的二级倒立摆仿真验证了算法的可靠性。

三相四线制并联有源电力滤波器的研究与设计

文章介绍了三相四线制并联有源电力滤波器的基本原理和结构,对基于瞬时无功理论的d-q算法在三相三线制系统中的应用进行了讨论,指出d-q算法能够推广到三相四线制系统中,且在进行指令电流计算时无需对零序电流进行分离;分析了主电路的结构及参数的选取,并利用Matlab/SIMULINK搭建系统仿真模型对该模型进行仿真分析。理论分析和仿真结果表明,所设计的有源滤波器能很好地从电网电流中提取出谐波信号,并通过逆变电路补偿电网中的谐波电流和中线电流。

基于LonWorks技术的空调自控系统

该文从建筑物的系统集成对空调自控系统开放性的需求出发,介绍了LonWorks技术的特点及其在楼宇自控系统中的适用性,结合某大学城智能化工程实例,阐述了一种应用LonWorks技术的开放式空调控制系统的实施方案及其实现功能。实践证明,该种新型空调自控系统方案具有良好的开放性、灵活性和方便性,且具有一定的现实意义。

变频调速技术在腈纶纺丝生产线上的应用

以腈纶纺丝生产线为应用背景,描述了腈纶纺丝生产线工艺要求、电控系统的结构以及控制上的技术特点,针对腈纶纺丝生产线控制过程中涉及的张力辊系统调节问题,介绍了在该生产线中采用闭环PID调节系统的理论依据和设计方法。在建立张力辊系统数学模型的基础上,通过MatLab仿真的方法验证了闭环调节系统设计工作在理论上的正确性。现场监控结果说明,该闭环系统设计方法在工程实践应用中具有可行性。

基于虚拟模型的自适应解耦抗扰控制

针对一类多变量非线性耦合系统,提出了一种基于虚拟模型的非线性自适应控制器.首先将非线性系统线性化处理并将其作为虚拟模型,对该模型设计线性自适应控制律.然后将线性控制律分别应用在虚拟系统和受控的实际非线性系统上,根据两者的输出误差设计补偿控制律,以达到对实际被控对象进行自适应解耦抗扰的目的.利用李雅普诺夫稳定理论给出了控制系统稳定性条件.实验仿真验证了控制算法的有效性.

三容系统的解耦神经网络PID控制

三容水箱是常见的非线性强耦合系统,利用一种非线性动态解耦的方法对其进行解耦(其特点是能利用非线性补偿的方式将该类系统各回路输入与输出之间完全解耦),然后采用基于BP神经网络的PID控制策略对其进行控制,并利用MATLAB进行仿真。仿真结果证明解耦的有效性,表明了BP神经网络的PID算法比传统的数字PID具有更强的抗扰动性。

PLC的板式换热器控制系统设计

板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的新型高效热交换器,在城市供暖系统中有着广泛应用.为降低城市供暖系统的能耗、提高控制水平和效率,构造一种基于S7-200 PLC、HMI及变频器的高效智能板式换热控制系统.主要描述控制系统的设计思想、硬件设计以及软件流程图,并给出该系统实际运行结果,结果表明该系统稳定可靠、节能环保.

具有滑模变结构控制器的交流伺服系统

文章介绍了控制系统中滑模运动存在的条件。在交流伺服系统中，采用滑模变结构制器作为速度调节器。可以极大地提高系统的性能。实验表明，这种设计方法是可行的，合理的。