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簡(jiǎn)介：如今，過(guò)程控制系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)稱(chēng)過(guò)程控制歷史數(shù)據(jù)庫(kù)在信息化時(shí)代的工業(yè)生產(chǎn)中顯得越來(lái)越重要，它專(zhuān)門(mén)用來(lái)存儲(chǔ)和管理生產(chǎn)線中的過(guò)程數(shù)據(jù)，如溫度、壓力、流量、密度等。一般情況下，這些過(guò)程數(shù)據(jù)需要保存幾個(gè)月，甚至幾年。歷史數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)企業(yè)的意義是深遠(yuǎn)的，通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)，有助于改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高生產(chǎn)效率、故障分析與維護(hù)，還可以輔助高層管理者的決策。隨著生產(chǎn)的長(zhǎng)周期運(yùn)行，這類(lèi)過(guò)程數(shù)據(jù)極度膨脹，這些海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理對(duì)過(guò)程控制歷史數(shù)據(jù)庫(kù)提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為了滿足工業(yè)控制系統(tǒng)中歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理，許多自動(dòng)化軟件廠商推出自己的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)或歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能塊。由于歷史數(shù)據(jù)庫(kù)理論還沒(méi)有最終統(tǒng)一，所以目前的過(guò)程控制歷史數(shù)據(jù)庫(kù)都自成體系，而且都是作為組態(tài)軟件的一部分提供給用戶的，所以這些歷史數(shù)據(jù)庫(kù)普遍表現(xiàn)出靈活差、可用性低、缺少開(kāi)放性。本文首先引述了歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的產(chǎn)生背景、研究動(dòng)向及其分類(lèi)，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)踐，分析和總結(jié)在控制系統(tǒng)中歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用特點(diǎn)，并介紹了兩個(gè)目前應(yīng)用較廣的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。第三章是理論分析與設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容有根據(jù)歷史關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型HRDM的理論，論述了控制系統(tǒng)中過(guò)程數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)特征，設(shè)計(jì)了過(guò)程控制歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型；根據(jù)面向工程應(yīng)用的特點(diǎn)，分析數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對(duì)主要模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)。第四章是實(shí)現(xiàn)部分，主要內(nèi)容有根據(jù)該數(shù)據(jù)庫(kù)模型和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行物理實(shí)現(xiàn)；在VC環(huán)境下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各模塊，并運(yùn)用WINDOWS平臺(tái)下的COM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)模塊間的通訊；運(yùn)用MYSQL嵌入式服務(wù)器功能，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的高速存儲(chǔ)和檢索，最終實(shí)現(xiàn)本文的研究目的通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的研究，探索其開(kāi)發(fā)的途徑，并最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)開(kāi)發(fā)性、適應(yīng)性強(qiáng)的、低成本的過(guò)程控制歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)MYHDB。第五章，論述MYHDB系統(tǒng)在項(xiàng)目中的應(yīng)用，并進(jìn)行了效果分析和總結(jié)。在全文結(jié)尾部分，總結(jié)了課題的研究心得和工程經(jīng)驗(yàn)，并提出了課題的繼續(xù)完善和發(fā)展方向。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多基于BACnet的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：煙葉烘烤是體現(xiàn)煙葉經(jīng)濟(jì)價(jià)值的關(guān)鍵。本研究針對(duì)傳統(tǒng)的人工控制煙葉烘烤調(diào)制存在的種種弊端和目前密集型烤房煙葉烘烤控制系統(tǒng)存在的不足，開(kāi)發(fā)了針對(duì)龍巖小密集型烤房設(shè)計(jì)的煙葉烘烤過(guò)程控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以AT89C54為主控CPU，選擇數(shù)字式溫度傳感器DS18820采集溫濕度，BC7281B負(fù)責(zé)LED顯示和鍵盤(pán)控制。根據(jù)龍巖煙草烘烤工藝參數(shù)，自動(dòng)控制鼓風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排濕窗、煙囪等設(shè)備使烤房溫濕度逼近烘烤工藝曲線，有效的保證了烘烤工藝的正確落實(shí)，避免了人工控制的種種弊端，達(dá)到提高烘烤質(zhì)量和減輕烘烤勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。本文詳細(xì)介紹密集型烤房煙葉烘烤過(guò)程控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作。第一章主要是對(duì)國(guó)內(nèi)外烤煙烘烤自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展概況作了簡(jiǎn)單綜述。第二章簡(jiǎn)要介紹了系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)。第三章詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)過(guò)程，并給出主要硬件單元電路設(shè)計(jì)的原理和接口電路。第四章詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)過(guò)程，并給出了系統(tǒng)的資源分配表、主程序設(shè)計(jì)、模糊控制的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和主要模塊的軟件實(shí)現(xiàn)。第五章簡(jiǎn)要介紹了該系統(tǒng)的操作方法。第六章通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和分析，證明了該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

簡(jiǎn)介：目前，國(guó)內(nèi)許多鋼鐵企業(yè)為了提高無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)質(zhì)量，都采用了加裝狄賽爾導(dǎo)盤(pán)的斜軋穿孔機(jī)進(jìn)行鋼坯穿孔，但是在斜軋穿孔機(jī)中，與生產(chǎn)密切相關(guān)的工藝參數(shù)導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速只能停機(jī)離線調(diào)整，這大大降低了鋼坯穿孔生產(chǎn)效率和質(zhì)量，成為鋼管生產(chǎn)的一個(gè)瓶頸。如何實(shí)現(xiàn)穿孔機(jī)導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速的在線可調(diào)，進(jìn)而改善穿孔機(jī)穿孔生產(chǎn)的毛管質(zhì)量，提高無(wú)縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組的生產(chǎn)效率，已經(jīng)成為各鋼廠一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。本文以某鋼鐵公司鋼管分公司SWW斜軋穿孔過(guò)程為研究背景，建立了導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速軟測(cè)量模型，最優(yōu)導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速確定模型，以及負(fù)載力矩軟測(cè)量模型，并實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速的優(yōu)化控制。另外，通過(guò)對(duì)穿孔工藝的深入分析，建立了對(duì)穿孔生產(chǎn)具有一定指導(dǎo)意義的穿孔效率預(yù)報(bào)及優(yōu)化模型。最后，通過(guò)建立毛管質(zhì)量預(yù)報(bào)模型，實(shí)現(xiàn)了前述優(yōu)化控制效果的檢驗(yàn)及毛管質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本文主要工作如下針對(duì)導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速難以在線測(cè)量的問(wèn)題，提出了基于改進(jìn)PCAELM的導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速軟測(cè)量方法。利用PCA方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮去噪，并且針對(duì)傳統(tǒng)ELM方法在建模數(shù)據(jù)較多時(shí)，預(yù)報(bào)速度較慢的缺陷，提出了利用改進(jìn)PCAELM方法建立軟測(cè)量模型，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速的在線預(yù)估。同時(shí)，利用短期校正與長(zhǎng)期校正相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了軟測(cè)量模型的更新校正。為了提高生產(chǎn)效益，需得到在不同工況下，使毛管質(zhì)量和穿孔效率較高而能耗較低的最優(yōu)導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速。針對(duì)管坯穿孔過(guò)程的復(fù)雜性及建模數(shù)據(jù)的特殊性，提出利用適用于非高斯分布數(shù)據(jù)的ICR建模方法建立獨(dú)立成分和穿孔機(jī)最優(yōu)導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速確定模型，并提出利用誤差檢驗(yàn)方法確定獨(dú)立成分個(gè)數(shù)。最優(yōu)導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速確定模型的建立，可為導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制的最優(yōu)參數(shù)設(shè)定提供指導(dǎo)和參考。針對(duì)導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制問(wèn)題，提出了導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速的優(yōu)化控制系統(tǒng)。其中導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速軟測(cè)量模型實(shí)現(xiàn)了難于在線測(cè)量的關(guān)鍵參數(shù)導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速的在線預(yù)估，為實(shí)現(xiàn)其直接控制奠定了基礎(chǔ)；最優(yōu)導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速確定模型根據(jù)管坯原材料、生產(chǎn)要求及生產(chǎn)運(yùn)行工況確定了導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速的最優(yōu)設(shè)定參數(shù)，為導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制提供最優(yōu)設(shè)定；負(fù)載力矩軟測(cè)量模型，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中的主要擾動(dòng)負(fù)載力矩的實(shí)時(shí)預(yù)估，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了負(fù)載力矩的前饋補(bǔ)償控制，大大削弱了該主要擾動(dòng)對(duì)導(dǎo)盤(pán)轉(zhuǎn)速的影響。針對(duì)無(wú)縫鋼管穿孔生產(chǎn)過(guò)程，難以一直保持較高穿孔效率這一問(wèn)題，提出了基于均值子時(shí)段的MPLS穿孔生產(chǎn)過(guò)程穿孔效率預(yù)報(bào)模型，并根據(jù)生產(chǎn)工藝約束，對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化求解，獲得了最優(yōu)穿孔效率所對(duì)應(yīng)的穿孔生產(chǎn)工藝參數(shù)。同時(shí)，為了檢驗(yàn)穿孔效率的優(yōu)化結(jié)果，實(shí)現(xiàn)毛管質(zhì)量的在線監(jiān)測(cè)，提出了基于均值子時(shí)段的MPLS毛管質(zhì)量在線預(yù)報(bào)方法。基于均值子時(shí)段預(yù)估方法的創(chuàng)新之處在于1提出了子時(shí)段的思想；2生產(chǎn)處于不同操作子時(shí)段，對(duì)預(yù)報(bào)參數(shù)的影響因素不同，分段選擇輔助變量3提出了數(shù)據(jù)均值的思想。最后，本文給出了穿孔過(guò)程關(guān)鍵參數(shù)軟測(cè)量與優(yōu)化系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)實(shí)施框架，詳細(xì)地介紹了人機(jī)交互系統(tǒng)、下位機(jī)以及后臺(tái)預(yù)報(bào)與優(yōu)化系統(tǒng)的功能，同時(shí)給出了彼此間的相互聯(lián)系。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多基于ARM的嵌入式遠(yuǎn)程控制平臺(tái)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：我國(guó)作為一個(gè)人口大國(guó)，農(nóng)業(yè)始終是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，關(guān)系國(guó)家的穩(wěn)定和發(fā)展。農(nóng)藥是保證農(nóng)作物穩(wěn)定高產(chǎn)的重要因素之一，農(nóng)藥的生產(chǎn)水平和質(zhì)量對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有很大的影響。為了提高農(nóng)藥生產(chǎn)的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)傳統(tǒng)的農(nóng)藥生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化改造，是非常必要的。本文以氧樂(lè)果合成過(guò)程為研究對(duì)象，研究了氧樂(lè)果合成過(guò)程的智能控制方法，并開(kāi)發(fā)了已獲得實(shí)際應(yīng)用的氧樂(lè)果合成過(guò)程集成智能控制系統(tǒng)。本文闡述了氧樂(lè)果合成的工藝流程，對(duì)氧樂(lè)果合成的特性和對(duì)象模型進(jìn)行了詳細(xì)分析，說(shuō)明氧樂(lè)果合成具有非線性、時(shí)變、大滯后、擾動(dòng)復(fù)雜的特點(diǎn)，并從系統(tǒng)可測(cè)參數(shù)和不可測(cè)參數(shù)兩個(gè)方面分析了氧樂(lè)果合成中的影響因素。研究了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的氧樂(lè)果合成過(guò)程的系統(tǒng)辨識(shí)，并針對(duì)氧樂(lè)果合成過(guò)程中影響最大的溫度因素利用BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行辨識(shí)。針對(duì)靜態(tài)BP網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型辨識(shí)效果不佳的缺陷，采用分階段BP網(wǎng)絡(luò)和由靜態(tài)BP網(wǎng)絡(luò)加TDL環(huán)節(jié)所構(gòu)成的回歸網(wǎng)絡(luò)對(duì)氧樂(lè)果合成中的溫度對(duì)象進(jìn)行了動(dòng)態(tài)辨識(shí)，并對(duì)三種方法的辨識(shí)性能進(jìn)行了比較分析。根據(jù)氧樂(lè)果合成過(guò)程不同階段的復(fù)雜特性，分別研究了相應(yīng)的智能控制方法，作為整體設(shè)計(jì)氧樂(lè)果集成智能控制方案的基礎(chǔ)。第一，針對(duì)氧樂(lè)果合成具有非線性、大滯后的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種參數(shù)反饋模糊控制器，并對(duì)其性能進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。第二，針對(duì)氧樂(lè)果合成具有非線性、時(shí)變的特點(diǎn)，提出了基于遞歸遺傳算法的混合學(xué)習(xí)算法，來(lái)對(duì)用于辨識(shí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和連接權(quán)值進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對(duì)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中存在的問(wèn)題，提出了基于模糊補(bǔ)償算子的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器結(jié)構(gòu)和算法。通過(guò)采用基于遞歸遺傳算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)器對(duì)氧樂(lè)果合成的溫度對(duì)象進(jìn)行辨識(shí)，與遞歸補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器組成溫度智能控制系統(tǒng)，并對(duì)該控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行了仿真研究。第三，針對(duì)氧樂(lè)果合成具有典型間歇過(guò)程的特點(diǎn)，在分析了迭代學(xué)習(xí)控制基本原理的基礎(chǔ)上，通過(guò)在迭代學(xué)習(xí)控制中引入預(yù)測(cè)的思想，提出了一種改進(jìn)的迭代學(xué)習(xí)算法。并將模糊模型辨識(shí)技術(shù)、預(yù)測(cè)控制和迭代學(xué)習(xí)控制三者相結(jié)合，設(shè)計(jì)了基于模糊預(yù)測(cè)的迭代學(xué)習(xí)控制器。以氧樂(lè)果合成過(guò)程中的溫度為被控對(duì)象，仿真研究了所設(shè)計(jì)的控制器的性能。根據(jù)一甲胺累積投料量，將氧樂(lè)果合成過(guò)程劃分為四個(gè)階段反應(yīng)初始階段，溫度上升階段，穩(wěn)定反應(yīng)階段和反應(yīng)結(jié)束階段，并根據(jù)不同階段的反應(yīng)特點(diǎn)，分別采用上述所研究的多種智能控制算法，組成氧樂(lè)果合成過(guò)程的集成智能控制方案，并開(kāi)發(fā)了成套的氧樂(lè)果合成過(guò)程集成智能控制系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)信號(hào)處理、控制系統(tǒng)故障診斷、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)等。研制的兩套系統(tǒng)分別在沙隆達(dá)鄭州農(nóng)藥有限公司的兩個(gè)農(nóng)藥分廠投入使用，2003年投入使用以來(lái)的運(yùn)行效果表明該系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良、工作可靠，取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

簡(jiǎn)介：微生物發(fā)酵過(guò)程具有高度的非線性和時(shí)變性其內(nèi)在機(jī)理非常復(fù)雜。一些重要的過(guò)程變量不能在線測(cè)量導(dǎo)致發(fā)酵過(guò)程的建模和控制更為復(fù)雜。本文以谷氨酸發(fā)酵過(guò)程為研究對(duì)象應(yīng)用智能控制方法對(duì)于該過(guò)程的建模和控制問(wèn)題進(jìn)行了研究。以味精生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)記錄的大量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)利用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)建立了谷氨酸發(fā)酵過(guò)程的多變量動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。然后將模糊控制理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論和遺傳算法相結(jié)合設(shè)計(jì)了基于遺傳算法的自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器。首先應(yīng)用遺傳算法調(diào)節(jié)控制規(guī)則前件變量的隸屬度函數(shù)參數(shù)和后件變量的作用值之后再用BP學(xué)習(xí)算法進(jìn)行在線調(diào)節(jié)。以本文所建立的發(fā)酵過(guò)程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為對(duì)象進(jìn)行了仿真研究并針對(duì)菌體濃度測(cè)量環(huán)節(jié)存在干擾的情況設(shè)計(jì)了仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該控制器能夠?qū)劝彼岚l(fā)酵過(guò)程進(jìn)行有效的控制并且能夠有效地適應(yīng)和感知操作和環(huán)境的變化。最后將發(fā)酵過(guò)程的離線最優(yōu)化控制方法與在線自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法相結(jié)合設(shè)計(jì)了主輔結(jié)合的混合式模糊自適應(yīng)發(fā)酵過(guò)程控制方法。以離線優(yōu)化操作軌跡為主要控制量同時(shí)以模糊自適應(yīng)控制器的輸出為輔助控制量對(duì)于主控制量作在線修正。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明應(yīng)用混合式模糊自適應(yīng)控制器既可以保證較高的產(chǎn)酸率又可以有效的防止發(fā)酵過(guò)程中存在的一系列干擾。

簡(jiǎn)介：氧化鋅晶須生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程。由于長(zhǎng)期依靠人工經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)操作缺乏科學(xué)的指導(dǎo)，使得通入氧化爐的氣體參數(shù)不穩(wěn)定，導(dǎo)致氧化鋅晶須產(chǎn)品質(zhì)量低。為此開(kāi)發(fā)氧化鋅晶須自動(dòng)控制系統(tǒng)，將先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用于晶須生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)穩(wěn)定工藝參數(shù)、提高晶須產(chǎn)品質(zhì)量以及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程綜合自動(dòng)化具有非常重要的意義。本文以氧化鋅晶須生產(chǎn)過(guò)程為研究對(duì)象。在分析了氧化鋅晶須生產(chǎn)過(guò)程中氧化爐用氣參數(shù)與晶須質(zhì)量的關(guān)系后，根據(jù)影響氧化爐用氣的兩個(gè)主要參數(shù)氧含量和流量，進(jìn)行了配氣控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)。本文首先提出了該控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架，并總結(jié)了其功能特點(diǎn)；然后針對(duì)實(shí)際配氣系統(tǒng)存在時(shí)滯性和耦合性的特點(diǎn)，以及配氣系統(tǒng)存在不確定外部因素干擾的特點(diǎn)，根據(jù)其動(dòng)態(tài)特性建立了數(shù)學(xué)模型，采用前饋解耦控制算法和增量式PID算法，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制器；最后開(kāi)發(fā)了控制系統(tǒng)的監(jiān)控軟件，并給出了運(yùn)行結(jié)果。應(yīng)用軟件采用EASYBUILDER組態(tài)軟件和SIEMENSPLCS7300系列的STEP7軟件編制，實(shí)現(xiàn)了配氣過(guò)程重要參數(shù)的監(jiān)視、氧含量和流量的穩(wěn)定控制和報(bào)警等功能。實(shí)際運(yùn)行情況表明系統(tǒng)可靠性高、實(shí)用性好。

簡(jiǎn)介：IEC61499是用于分布式工業(yè)過(guò)程測(cè)量與控制系統(tǒng)IPMCS用功能塊的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。作為新型工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，IEC61499定義了一套設(shè)計(jì)模塊化、可重用、分布式控制應(yīng)用的基本概念和思想，為工業(yè)分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。基于IEC61499的控制系統(tǒng)具有十分廣闊的應(yīng)用前景，代表了新一代工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制系統(tǒng)的必然趨勢(shì)。針對(duì)目前IEC61499標(biāo)準(zhǔn)和IEC61499功能塊的基礎(chǔ)性研究還很欠缺，本文面向理論分析和工程應(yīng)用，深入研究了IEC61499尤其是IEC61499功能塊的概念和思想，重點(diǎn)介紹了實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的基于IEC61499的MMBMICROMESSAGEBUS功能塊和MMB控制系統(tǒng)，給出了基于MMB功能塊的裝配實(shí)例。從實(shí)例中可以看出，MMB功能塊設(shè)計(jì)思想規(guī)范了工程化、工業(yè)化的軟件設(shè)計(jì)方法。MMB功能塊封裝性將控制算法進(jìn)行封裝，只暴露標(biāo)準(zhǔn)接口，使得那些不擅長(zhǎng)復(fù)雜算法的開(kāi)發(fā)者也可以非常容易理解和應(yīng)用。MMB功能塊的重用性，實(shí)現(xiàn)了軟件復(fù)用，對(duì)于控制一個(gè)特定的工程，實(shí)現(xiàn)不再是從底層的開(kāi)發(fā)，而是在已經(jīng)開(kāi)發(fā)好的MMB功能塊的基礎(chǔ)上。因此，基于MMB功能塊的開(kāi)發(fā)不同于傳統(tǒng)的模式，它從應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用系統(tǒng)的集成，極大提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性。MMB控制系統(tǒng)避免因個(gè)別功能塊的崩潰而波及到整個(gè)系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可靠性。盡管目前MMB控制系統(tǒng)還沒(méi)有完全符合IEC61499標(biāo)準(zhǔn)，存在一些不足之處，但MMB控制系統(tǒng)開(kāi)辟了一條基于功能塊設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的實(shí)踐化道路，對(duì)于IEC61499標(biāo)準(zhǔn)的推廣與應(yīng)用，有很強(qiáng)現(xiàn)實(shí)意義。論文最后以具體的控制系統(tǒng)西門(mén)子S7300PLC為例，研究了PLC的具體實(shí)現(xiàn)和存在的缺陷，總結(jié)出了基于IEC61499的PLC發(fā)展方向。

簡(jiǎn)介：電弧爐煉鋼是用來(lái)生產(chǎn)特殊鋼和高合金鋼的主要方法。同轉(zhuǎn)爐煉鋼相比較，電弧爐具有鋼液溫度能靈活掌握、熱效率高、爐內(nèi)氣氛可以控制、設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝流程短等優(yōu)點(diǎn)，再加上充足的廢鋼資源以及環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，因而世界各國(guó)都在穩(wěn)步地發(fā)展電爐煉鋼。有效地操作、高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能降耗、低成本的運(yùn)行對(duì)鋼鐵工業(yè)是至關(guān)重要的。冶煉過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)是電弧爐的一個(gè)重要組成部分，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。本文以經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和工藝指標(biāo)兩條主線，研究了先進(jìn)控制技術(shù)在電弧爐過(guò)程控制中的應(yīng)用，主要內(nèi)容如下1基于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的電弧爐冶煉過(guò)程優(yōu)化設(shè)定為了實(shí)現(xiàn)質(zhì)量穩(wěn)定可靠和低成本的系統(tǒng)控制目標(biāo)，圍繞終點(diǎn)控制這一基本主線，提出了基于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的生產(chǎn)過(guò)程中工藝設(shè)定值優(yōu)化操作思想。對(duì)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行了分析，提出了冶煉工藝優(yōu)化目標(biāo)并確定了優(yōu)化設(shè)定值。通過(guò)對(duì)冶煉過(guò)程的能量需求與損失的分析與計(jì)算，通過(guò)對(duì)需氧量、冶煉周期、能量平衡等的分析，建立了以工序效益最大化為目標(biāo)的工藝模型，對(duì)廢鋼、鐵水、吹氧量、電能輸入量以及噴碳量等進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)建立基于模糊數(shù)的優(yōu)化配料計(jì)算模型、基于整數(shù)混合非線性規(guī)劃的供電模型，以及基于灰色合金元素收得率校正的合金控制模型，實(shí)現(xiàn)了以降低冶煉成本為目標(biāo)的終點(diǎn)控制的優(yōu)化設(shè)定。2利用案例推理方法對(duì)電弧爐煉鋼進(jìn)行終點(diǎn)預(yù)報(bào)采用案例推理的方法建立終點(diǎn)預(yù)報(bào)的模型。文中給出了求解案例相似度的方法、案例重用的方法。為彌補(bǔ)案例推理方法的不足，結(jié)合增量模型終點(diǎn)預(yù)報(bào)的方法，給出了基于多支持向量機(jī)的補(bǔ)償建模方法，以提高案例推理終點(diǎn)預(yù)報(bào)的精度。仿真結(jié)論表明，基于案例推理和多支持向量機(jī)補(bǔ)償?shù)慕K點(diǎn)預(yù)報(bào)方法具有較為理想的預(yù)報(bào)精度。3利用分段控制策略對(duì)電弧爐煉鋼進(jìn)行終點(diǎn)控制依據(jù)電弧爐冶煉工藝上的階段劃分，建立了分段控制的方法。熔化期采用靜態(tài)控制方法，以追求冶煉成本的降低；氧化期為提高冶煉鋼水的質(zhì)量，采用智能控制方法，采用TS模型建立供電量和吹氧量的預(yù)設(shè)定模型，為提高精度，在終點(diǎn)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，采用模糊技術(shù)建立了校正模型，提高了終點(diǎn)控制的命中率。4實(shí)現(xiàn)電弧爐整體自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于電弧爐冶煉過(guò)程特性和控制問(wèn)題分析，本文以溫度控制和成分控制為主線包括各子控制系統(tǒng)在內(nèi)的整體自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析，為復(fù)雜工業(yè)過(guò)程的建模和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了新思路。由于在電弧爐冶煉過(guò)程中采用了上述這些先進(jìn)控制技術(shù)，從整體上提高了電弧爐冶煉過(guò)程自動(dòng)化控制水平，有效地抑制了產(chǎn)量質(zhì)量隨著不同操作人員而波動(dòng)的不穩(wěn)定性。實(shí)踐證明具有降低成本、提高冶煉命中率等顯著的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)加強(qiáng)了信息管理能力，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。更為重要的是通過(guò)本課題研究，摸索和積累了一定經(jīng)驗(yàn)，為復(fù)雜工業(yè)過(guò)程的建模及優(yōu)化控制提供一套實(shí)用的、值得借鑒的工業(yè)化實(shí)現(xiàn)方法。

簡(jiǎn)介：上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文基于ICE的熱軋過(guò)程控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)姓名葉菲申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專(zhuān)業(yè)軟件工程指導(dǎo)教師曹健20071020上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文基于ICE的熱軋過(guò)程控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)IVHOTMILLPROCESSCONTROLSYSTEMDEVELOPMENTBASEDONICEABSTRACTTHISTOPICISAPARTOF1880MMHOTMILLSTRIPENGINEERINGPROJECTTHATISTHEKEYSCIENTIFICRESEARCHITEMINSHANGHAIBAOSHANIRONSTEELCOITMAINLYSTUDIESHOWTOBUILDTHEDISTRIBUTEDHOTMILLPROCESSCONTROLSYSTEMINDERTOGETABASICUNDERSTINGTOTHEPROCESSCONTROLSYSTEMATFIRSTTHISTHESISSIMPLYINTRODUCESTHEINFMATIONSYSTEMSTRUCTUREOFBAOSTEELCPATIONTHEPROCESSCONTROLSYSTEMDEVELOPMENTASWELLASTHETYPEALONGWITHTHEUNDERSTINGAPPLICATIONOFIRONSTEELENTERPRISEISBETTERTHANBEFEITALSOBRINGSFWARDHIGHERREQUESTTOTHEPROCESSCONTROLSYSTEMSOBASEDONTHEDISTRIBUTEDOBJECTDLEWAREPLATFMDEVELOPMENTPROCESSCONTROLSYSTEMHASBECOMEANINEVITABLETRENDTHENTHISTHESISINTRODUCESTHECONCEPTOFADISTRIBUTEDOBJECTDISCUSSTHETHREEMAINSTREAMDISTRIBUTEDOBJECTTECHNOLOGYCOBRADCOMJ2EETHEIRACTERISTICSTHENBASEDONTHESPECIFICFUNCTIONALREQUIREMENTSOFTHESYSTEMTHISTHESISDECIDESTHEPRINCIPLESOFDESIGNESTABLISHESAGENERALDESIGNOFADISTRIBUTEDPROCESSCONTROLSYSTEMINCLUDINGDISTRIBUTEDSYSTEMARCHITECTURESYSTEMSOFTWAREHARDWARECONFIGURATIONWKENVIRONMENTCONFIGURATIONSOONTHENTHISTHESISMAKESADETAILEDRESEARCHANALYSISFTHEICETECHNICALACTERISTICSCOMPARESICEWITHCOBRAANALYSESTHEADVANTAGESOFICEITBRINGSFWARDTHESOLUTIONOFIMPLEMENTINGTHREEHOTMILLDISTRIBUTEDPROCESSCONTROLSYSTEMBASEDONICEDISTRIBUTEDOBJECTTECHNOLOGYTHEDESIGNMETHODOFTHEDATAMANAGEMENTSUBSYSTEMTHELOGSUBSYSTEMINTHISTHESISWEDOALARGENUMBEROFTESTSABOUTTHEDISTRIBUTEDOBJECTSTOBEPERSISTENTBYUSINGFREEZETECHNOLOGYTHECOMMUNICATIONBETWEENTWODISTRIBUTEDOBJECTSINDERTOPROVEITSEFFICIENCYCANCOMPLETELYBESATISFIEDBYTHEHOTMILLREALTIMESYSTEMHIGHLYEFFICIENTREQUIREMENTSFINALLYINTHISSOLUTIONFOUNDATIONUSESTHEABOVETECHNOLOGIESTOIMPLEMENTTHREEHOTMILLPROCESSCONTROLSYSTEMAFTERTHECOMPLETEDSYSTEMFUNCTIONALEVALUATIONITACHIEVESTHEDESIGNREQUIREMENTSATTHESAMETIMETHISTHESISPROVESTHATUSINGICEMAINLYCOMBINEDWITHOTHERRELATEDTECHNOLOGIESITCANBUILDAHIGHLYEFFICIENTSTABLEDISTRIBUTEDHOTMILLPROCESSCONTROLSYSTEMFURTHERPROMOTETHEHOTMILLPROCESS

簡(jiǎn)介：青霉素是世界各國(guó)需求量最大的抗生素，青霉素發(fā)酵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位越來(lái)越重要，人們?cè)诟倪M(jìn)發(fā)酵工藝和設(shè)備的同時(shí)，越來(lái)越注重發(fā)酵過(guò)程的監(jiān)測(cè)和控制，但是由于青霉素是微生物的次級(jí)代謝產(chǎn)物，發(fā)酵的生化反應(yīng)過(guò)程機(jī)理復(fù)雜，表現(xiàn)出的動(dòng)態(tài)行為復(fù)雜多變，具有不確定性和較強(qiáng)的耦合性，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，這使得要對(duì)整個(gè)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化控制變得非常困難。針對(duì)這一問(wèn)題，本文以青霉素發(fā)酵過(guò)程控制為研究對(duì)象，對(duì)發(fā)酵過(guò)程的控制間題進(jìn)行了深入的研究。1將逆系統(tǒng)方法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)的發(fā)酵過(guò)程解耦控制方法。根據(jù)青霉素發(fā)酵過(guò)程的特點(diǎn)，給出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并證明了系統(tǒng)的可逆性，進(jìn)一步構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)，并與青霉素發(fā)酵系統(tǒng)串聯(lián)復(fù)合成偽線性系統(tǒng)，再設(shè)計(jì)線性閉環(huán)調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)高性能解耦控制。仿真試驗(yàn)表明基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆的解耦控制對(duì)青霉素發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行了較好的控制。2本文設(shè)計(jì)了一套完整的生物發(fā)酵數(shù)字化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了青霉素發(fā)酵過(guò)程中主要參量的實(shí)時(shí)控制，以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆方法的補(bǔ)料控制方式。

簡(jiǎn)介：明渠水流交匯常發(fā)生在天然河流，城市排澇、引水以及排污等水利工程中。明渠支流匯入主渠后，在主渠中產(chǎn)生一系列復(fù)雜的水力現(xiàn)象。特別是在一些泵站樞紐工程中，由于泵站排水不均勻，進(jìn)一步加劇了主渠流態(tài)的復(fù)雜程度。同時(shí)對(duì)于有航運(yùn)要求的明渠水流交匯問(wèn)題，由于支流入?yún)R帶來(lái)的橫向動(dòng)量引起航道橫向流速加大，以及水流交匯產(chǎn)生的水流分離、回流等一系列問(wèn)題將影響航運(yùn)安全。本文以研究明渠交匯口表層流態(tài)為出發(fā)點(diǎn)，分別以量綱分析、物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬等方法來(lái)研究工程控制下的T型明渠交匯口表層流場(chǎng)的影響因素及變化規(guī)律，主要內(nèi)容有1總結(jié)了明渠水流交匯存在的問(wèn)題，結(jié)合前人對(duì)明渠水流交匯問(wèn)題的研究，確立了對(duì)明渠水流交匯表層流場(chǎng)的研究。2通過(guò)量綱分析，提出分別改變主渠來(lái)流弗勞德數(shù)FR，支渠來(lái)流弗勞德數(shù)FR，當(dāng)量水深Y，當(dāng)量主渠底寬W，當(dāng)量交匯口岸邊連接圓弧半徑R等無(wú)因次數(shù)來(lái)研究工程控制下的T型明渠交匯口主渠表層流場(chǎng)的變化規(guī)律。3通過(guò)物理模型試驗(yàn)研究了在各種不同支渠來(lái)流流速分布的情況下的主渠水流流態(tài)及其變化規(guī)律。4結(jié)合工程實(shí)例及數(shù)值模擬，驗(yàn)證了采用剛蓋假定處理明渠水流交匯問(wèn)題的可行性；通過(guò)采用不同紊流模型及離散格式的數(shù)值模擬方法和模型試驗(yàn)的對(duì)比，提出采用二階迎風(fēng)格式標(biāo)準(zhǔn)KΕ紊流模型的數(shù)值模擬方法對(duì)明渠水流交匯進(jìn)行數(shù)值模擬較為可行。5通過(guò)數(shù)值模擬分析了FR，F(xiàn)R，Y，W，R等無(wú)因次參量對(duì)主渠表層流場(chǎng)的影響。得出的主要結(jié)論是主、支渠來(lái)流大小及流速分布，水深和交匯口岸邊連接圓弧半徑這四個(gè)因素對(duì)主渠表層橫向流動(dòng)的影響較大；在一定范圍內(nèi)主渠寬度變化時(shí)，主渠表層橫向流動(dòng)變化不大。

簡(jiǎn)介：為了滿足具有更高性能的鋼鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)需要，人們將提高鋼板性能的研究開(kāi)始轉(zhuǎn)向控軋后再水冷的，以獲得控制冷卻的效果。從此軋后控制冷卻技術(shù)逐漸開(kāi)始得到了廣泛應(yīng)用。熱軋型鋼應(yīng)用控制冷卻技術(shù)可以提高鋼材的綜合力學(xué)性能，增強(qiáng)鋼材的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，是冶金行業(yè)優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此研究熱軋工字鋼軋后控冷機(jī)理和控冷模型具有非常重要得意義。本文應(yīng)用傳熱學(xué)的基本原理，對(duì)熱軋工字鋼軋后控制冷過(guò)程的傳熱過(guò)程進(jìn)行分析，并采用適當(dāng)?shù)募僭O(shè)和簡(jiǎn)化，參考國(guó)內(nèi)外控冷資料，研究了冷卻過(guò)程中的熱邊界條件，并選擇更符合生產(chǎn)實(shí)際的初始條件和邊界條件，利用ANSYS軟件完成了熱軋工字型鋼軋后控制冷卻過(guò)程的數(shù)值模擬，獲得工字鋼軋后控制冷卻過(guò)程的瞬態(tài)溫度場(chǎng)分布，得出工字型鋼軋后控制冷卻的重要參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，利用ANSYS的APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言對(duì)熱軋工字型鋼軋后控制冷卻過(guò)程進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并且對(duì)熱軋工字型鋼軋后控制冷卻進(jìn)行了熱應(yīng)力應(yīng)變分析，由熱應(yīng)力應(yīng)變的分析結(jié)果可以為型鋼軋后控制冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。通過(guò)采用控制冷卻技術(shù)，可以提高工字型鋼的綜合力學(xué)性能，本課題的分析結(jié)果對(duì)于掌握工字型鋼的冷卻規(guī)律以及開(kāi)發(fā)控制冷卻新工藝具有實(shí)際指導(dǎo)意義，為工字型鋼軋后控制冷卻技術(shù)的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。