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簡介:無論是在經典控制理論還是在現(xiàn)代控制理論中,狀態(tài)反饋都是系統(tǒng)設計的主要方式。因為通過狀態(tài)反饋可以改善被控對象的動態(tài)特性,也可以優(yōu)化配置被控對象的極點從而提高系統(tǒng)控制品質。本文應用控制理論的狀態(tài)反饋這一控制規(guī)律對單回路反饋控制系統(tǒng)和串級反饋控制系統(tǒng)進行性能分析,重點討論了二階標準系統(tǒng)下的狀態(tài)變量反饋控制系統(tǒng)的控制規(guī)律,特別是系統(tǒng)的積分防飽和性、魯棒性以及參數(shù)的整定。針對傳統(tǒng)反饋控制系統(tǒng)在化工過程控制中應用的不足,提出了一種新的控制系統(tǒng)。這一控制系統(tǒng)借助于線性控制理論,既可以保證化工過程控制回路中的加速作用,又能兼顧所設計的回路對過程控制中的主要以及大多數(shù)次要干擾得到反饋。文章最后針對化工過程控制進行了仿真,說明為此所設計的反饋控制系統(tǒng)在此領域的應用是有效而且可行的,并展望其在工程控制應用的可行性。
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簡介:活性炭是一種質地優(yōu)良且日益被廣泛應用的碳基吸附材料,斯列普活化爐是我國活性炭行業(yè)使用的主要活化爐型,具備適合我國國情的一些優(yōu)點,同時也存在著建設周期長,自動化控制水平低等缺點。本文介紹了各種主要常用的活化方式,活化爐的主要分類,并比較了不同活化爐性能方面的差異和優(yōu)缺點,描述了斯列普爐的構造、主要結構、工作原理和操作過程,在明確了主要工藝參數(shù)的控制要求及與活化產量、活性炭質量及爐子壽命等方面的關系后,確立了斯列普活化爐智能模糊控制的主要要求,為其控制系統(tǒng)的實現(xiàn)奠定了工藝基礎。要實現(xiàn)對斯列普活化過程這樣復雜的模糊燃燒實現(xiàn)有效控制,僅靠一般的控制理論是不能描述清楚的,非解析的方法比基于解析模型的控制更為有效。本文參考了鍋爐燃燒控制器的原理,力求實現(xiàn)基于設備邏輯空間描述的非解析控制系統(tǒng)方法,構造一個遞階形式的斯列普活化爐模糊智能燃燒控制策略,以期實現(xiàn)對斯列普活化爐燃燒過程較為完整地控制。文中分析了斯列普活化爐的非解析控制特征及系統(tǒng)結構,介紹了非解析控制系統(tǒng)模糊推理的特征模型及控制策略,較為詳細地論述了斯列普活化爐智能模糊燃燒控制策略的實現(xiàn)方法和實現(xiàn)過程。本文也對斯列普活化爐控制方法進行了探討,主要介紹了自適應模糊PID控制及基于PI控制律的通用遞階模糊控制器及其仿真結果與分析。仿真結果表明按照PI控制律實現(xiàn)對斯列普活化過程的控制具有實際的應用價值。
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簡介:同濟大學電子與信息工程學院博士學位論文基于混雜系統(tǒng)理論的工業(yè)過程實時控制研究姓名楊麟祥申請學位級別博士專業(yè)控制理論與控制工程指導教師岳繼光20081201摘要致性,從而也驗證了判定定理的適用性。本文將極大代數(shù)法用于制造系統(tǒng),PETRI網模型用于倉儲過程,以及基于監(jiān)督控制和遞階型HDS的理論用于仿生機器人混雜控制器,得到較好的效果,從而說明混雜系統(tǒng)理論在工業(yè)過程中具有重要的指導意義。本文闡述了應用混雜系統(tǒng)理論建立起來的工業(yè)生產過程實時控制模型,包括工廠計劃、調度、底層過程控制。模型應用基于遞階型分層監(jiān)督控制的混雜系統(tǒng)分析方法,其中工廠計劃模塊完全可以應用極大代數(shù)理論、PETRI網或自動機理論;調度模塊可以視為一個接口,它將計劃模塊的命令傳輸?shù)竭^程控制模塊,并從控制模塊采集實時數(shù)據(jù)反饋給計劃模塊。文章還介紹制造執(zhí)行系統(tǒng)MES的基本框架和應用,同時以FESTO氣動伺服生產系統(tǒng)模擬簡單的工業(yè)生產過程,結合基于監(jiān)督控制理論的混雜系統(tǒng)分析與綜合以及TOC、SPC理論,利用本文提出的混雜系統(tǒng)實時控制模型,說明如何實現(xiàn)實時控制。同時,由于系統(tǒng)中的不確定因素,經常會有突發(fā)的零星事件干擾系統(tǒng)的運行,本文還提出基于POSIX規(guī)范的零星事件調度策略,并以“磁滯陀螺電機高頻電源的研制”項目為背景介紹其應用。并證明引入零星事件調度策略后,可以大大提高系統(tǒng)的實時響應能力。綜上所述,混雜系統(tǒng)理論對工業(yè)過程的實時控制起到了指導性作用,由此發(fā)展而來的制造執(zhí)行系統(tǒng)MEST在制造工業(yè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用,并為人類社會的快速發(fā)展貢獻巨大的力量?;祀s系統(tǒng)的研究經過多年的發(fā)展,逐漸形成較為成熟的工程應用,但是還需要在理論研究方面繼續(xù)深入和完善,并且著眼于實際應用開發(fā),展開系統(tǒng)的全方面研究。關鍵詞混雜系統(tǒng),工業(yè)過程,分層監(jiān)督控制,實時控制U
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簡介:本文以X射線管工作電源為研究對象,介紹了用于X射線管的直流高壓電源的研發(fā)過程及其遠程控制的實現(xiàn)。文中詳細介紹了電源系統(tǒng)的主電路及其控制系統(tǒng)的設計,并以RS485總線為媒介,實現(xiàn)了電源系統(tǒng)的遠程控制功能。本論文的主要研究內容如下1在了解當前國內外X射線管直流高壓電源系統(tǒng)的基礎上,提出了本文所研究的電源系統(tǒng)的結構組成及實現(xiàn)原理,并重點研究了電源系統(tǒng)的關鍵實現(xiàn)技術高頻PWM方波的發(fā)生機理和并聯(lián)負載諧振電路的工作原理及負載特性。2設計了X射線管直流高壓電源主電路。對電源主電路的主要功能模塊的進行了功能分析,對相關參數(shù)進行了詳細的計算和設計。3設計了X射線直流高壓電源的控制系統(tǒng)。電源控制系統(tǒng)以單片機ATMEGA16為核心,實現(xiàn)電壓電流輸出穩(wěn)定、過壓過流保護等功能;通過RS485總線與上位機通信,接受上位機的遠程控制以及將電壓電流采樣信號發(fā)送給上位機。4利用RS485總線開發(fā)了電源的遠程控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用主從式控制結構,設計了相應的通信協(xié)議,研究和設計了通信系統(tǒng)的硬件電路和軟件程序,最后分析了總線通信的抗干擾措施。實驗結果表明,本文所研發(fā)的X射線管直流高壓電源具有良好的可靠性和實用性,在工業(yè)生產行業(yè)具有積極的經濟效應,對直流高壓電源技術的發(fā)展有一定的促進作用。
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簡介:北京交通大學碩士學位論文基于無線傳輸?shù)暮I瞎潭ㄆ脚_遠程控制的研究姓名孫欽申請學位級別碩士專業(yè)通信與信息工程指導教師孫昕20061201』E塞窯通厶堂篁些亟堂位監(jiān)塞△墾IB△£工ABSTRACTABSL’RACL’11LISRESEARCHPROVIDESTELECOMMUNICATIONSEN,ICESFORTTLEOFRSHOREFACILITIESFORT11EDEVEL叩MENTOFJZ211OILFIELDINBOHAIBAY,CHINAACCORDINGTOTHEJZ2L一1’SREQUIRCMENTSOFCOMMUILICATION,INTHEANICLEWE百VEWHOLENETWORKARCHITECNLREAILDTHESOLUTIONSOFCOMMLLLLICATIONSYSTELLLTHJSSYSTEMISBASEDONDEVICENET,CONTROLNETANDI11FONNATIONNET,THOU曲MESETTLREELAYCRSREACTIOILSTOREALIZETHEWHOLEO仃SHOREPLATFO皿SCONTINUOUSCOMMUILICATIONTHEANICLE鋤PHASIZEONMEDESCRIPTIONOFTHEWIRELESSCOMMUNICATIONPLALLDESI驢鋤DFIELDTEST,INCLUDING舭TENNA,RADIO,CABLEANDTESTDATA柚AIYSISIL’SHASHI曲REHABILITY卸DNEXIBILITYTOUTILIZEDIGITALWAVESYSTEIILTOREALIZE、,OICEAND訛COMMUNICATIONB帆ENOFRSHOREPLATF0加SANDTHATWILLREDLLCETHECOSTOFSUBSEACABLEINSTALLATIONFORRE“IZETHEPERFB肋姐CEOFDI舀TALWAVESYST鋤,WECHOSETLLEOIL丘ELDJZ93趾DJZ202FORFIELDTESTTHEWHOLEFIELDTESTISDIVIDEDIILTOTOWPH硒EHLPHASE1,WEUTILIZED2UEDR400SRADIOSILLSTALLEDBETWEEN2嘶NHLPHASE2,WEUTILIZED2LEDR400SA工1D2MDS2710AMDIOSINSTALLEDBET、L,EEIL30虹PLANNILLGAILDILLSTALLINGTHELINK,BU,INGMERADIOSALLDANTAMAEH勰BEEILPRETTY咖CHATRIALANDERRORA脅IRWITLLMELE鋤ING勰IGOAFTERABOUT2MOMHS6ELDTEST,WEPMCESSEDPLEMYTESTDA協(xié)FINALLY,WE丘NDOMMEFACTORSWLLICHI11NUENCEMEQUALITYOFCOMMUILICATION,L婦MULTIPAMOUTAGE,F(xiàn)IXED療EQUENCYIILTERF醯EETCA11DWEAD、RICEMATUTILIZESPREAD印ECTRUMA11DOFDMTECLLILIQUETOEILLLALLCETHEWIRELESSCOMM嘶CATIONQUALITYHLTHISARTICLEWEPROVETLLATOLLRDI百TALWAVESYSTEMPROVIDESSUCCESS血LS01UTIONONOFRSHOREPLATFO肌SCOMMLLLLICATIONBYFIELDTESTT11ISSOLUTIONMAKESREMOTECON仃D1吼UILINANNEDOFRSHOREPLATFOMBECANLE蟣LEHIGHQUALITYWIRELESSCOMMUILICATION1IILLPROVIDESAFBGILARDFORPLEILT,OFMA唱INALOILFIELDS’DEVELOPMENTANDDECLINETHECOSTALLDWORKLOADIILO凰HOREOILFIELDPMDUCTIONKEYWORDSWIRELESSCOMMUILICATION;O凰HOREPLATFBNN;REINOTECONTROLCLASSNOTP87262139
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簡介:分解爐是新型干法水泥生產工藝的標志性設備,其作用是對生料物料中的碳酸鹽進行預分解,使入窯的物料中碳酸鹽的分解率達到工藝要求。分解爐的生料分解率是分解爐的主要工藝指標,分解率控制精度的高低對于回轉窯燒結過程穩(wěn)定、穩(wěn)定熟料質量具有重要影響,而且關系著設備的安全運行。由于分解爐與回轉窯和預熱器直接相連,設備關聯(lián)嚴重,不確定干擾因素眾多,爐內燃燒、傳熱、分解等過程機理復雜,溫度過程存在著不確定性、純滯后、非線性、難以建立精確模型等特點,傳統(tǒng)的控制方法難以達到較好的控制效果。目前,我國大多數(shù)水泥生產分解爐均是采取人工控制的方式,存在熟料質量不穩(wěn)定、設備運轉率低、產量低、能耗大、操作人員勞動強度大等一系列問題。因此,研究分解爐自動控制技術對于穩(wěn)定熟料質量、提高產量和設備運轉率具有重要意義。本文依托國家“863”高技術研究課題,以酒鋼集團宏達建材公司2000TD水泥熟料生產線自動化工程為背景,完成計算機控制系統(tǒng)的設計和開發(fā)。本文的主要工作如下1在對分解爐過程控制控制目標和控制難點分析的基礎上,提出了基于仿人智能控制加規(guī)則推理前饋控制的分解爐溫度控制策略。控制器由仿人智能控制器和前饋控制器組成,在仿人控制器中引入溫度過程SMITH預估補償模型,以克服被控過程的純滯后特性,實現(xiàn)基于特征的多模態(tài)控制。提出了生料下料閥、生料秤、塔架提升機的邏輯聯(lián)鎖控制策略;提出了基于規(guī)則推理方法的分解爐和預熱器故障預測策略,通過對各處溫度、壓力的分析,按照專家的經驗預測可能出現(xiàn)故障的設備。對分解爐溫度智能控制策略進行了仿真研究。仿真結果表明,仿人智能控制方法控制性能優(yōu)于傳統(tǒng)的控制方法,能夠適用于具有不確定性干擾、大滯后、難以建立精確模型等特點的分解爐溫度過程,具有實際應用價值。2基于上述控制策略的基礎上,對控制系統(tǒng)進行體系結構設計和功能設計。控制系統(tǒng)的體系結構分成運行監(jiān)控層和過程控制層。過程控制層完成生產過程的控制功能,包括邏輯控制和回路控制。具有邏輯聯(lián)鎖功能、分解爐溫度自動控制功能、增濕塔出口溫度自動控制功能等。運行監(jiān)控層主要包括操作畫面、故障預測、數(shù)據(jù)歸檔和系統(tǒng)管理等功能。系統(tǒng)的平臺選擇德國西門子公司的PCS7集散控制系統(tǒng)。3在PCS7系統(tǒng)平臺上對輸入輸出數(shù)據(jù)處理程序、設備邏輯聯(lián)鎖控制程序、分解爐溫度仿人智能控制程序、增濕塔出口溫度PI控制程序進行開發(fā),完成分解爐生產過程監(jiān)控畫面的繪制、報警信息顯示和故障預測功能。
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簡介:電廠熱工控制系統(tǒng)是復雜的非線性控制系統(tǒng),針對此系統(tǒng),眾多先進控制算法已經得到了初步應用,并且已經解決了一些控制難題。但是經常性大范圍變負荷會引起控制對象特性的改變,由此引起的控制問題還沒有很好解決。針對這一問題,本文研究了多模型控制方法的相關理論及其在電廠熱工系統(tǒng)中的若干控制方法與技術,主要內容如下在分析循環(huán)流化床鍋爐汽溫系統(tǒng)動態(tài)特性的基礎上,針對其動態(tài)特性的時變大遲延特點,采用多模型GPC前饋一反饋廣義預測控制方案,有效地克服了單一模型難以適應工況變化和系統(tǒng)的時變大遲延,消除了給水流量變化對汽溫的耦合。將基于多模型的PID控制應用于主蒸汽溫度系統(tǒng)中,控制系統(tǒng)保留了傳統(tǒng)的串級控制結構,導前區(qū)內回路應用固定參數(shù)PID控制快速消除內擾,外回路采用多模型PID控制以克服大范圍的系統(tǒng)特性變化。多模型調度基于汽溫系統(tǒng)時變特性的主要影響因素一機組負荷。通過對子模型控制器的模糊加權綜合,實現(xiàn)了多模型控制器間的平滑切換。整個系統(tǒng)算法簡單,易于實現(xiàn)。針對主汽溫系統(tǒng)的特性,提出了一種多模型IMCPI串級控制方案,以解決主蒸汽溫度系統(tǒng)的非線性時變性以及大慣性大滯后的動態(tài)特性。在若干典型的工作點建立多固定模型,設計相應的控制器,并通過模糊加權的方法實現(xiàn)了多模型間的平滑切換。同時,控制系統(tǒng)結合了串級控制和內??刂频奶攸c,內回路采用固定參數(shù)PID控制快速消除內擾。主調節(jié)器采用內模控制器,可以克服對象惰性區(qū)的時滯特性。設計了基于多模型的兩級神經網絡自整定PID控制策略,并將其推廣到多變量控制系統(tǒng)。兩級神經網絡分別是靜態(tài)網絡SNN和動態(tài)網絡DNN,均為對角遞歸神經網絡DRNN結構。SNN用來粗調PID控制器參數(shù),根據(jù)各局部模型分別設計PID控制器參數(shù),用來離線訓練SNN。在SNN多模型PID參數(shù)調度的基礎上,DNN依據(jù)偏差和偏差變化率進行PID參數(shù)的細調整定,以克服機組負荷的小范圍變化、參數(shù)的慢時變漂移和各種擾動。結合灰色預測理論,基于兩級DRNN自整定控制策略的過熱汽溫控制系統(tǒng)獲得了良好的動態(tài)調節(jié)品質,具有較強的魯棒性。在協(xié)調控制系統(tǒng)的應用表明該方法可以實現(xiàn)多變量控制系統(tǒng)動態(tài)近似解耦和靜態(tài)完全解耦,且具有響應速度快、魯棒性好等特點。
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簡介:隨著移動通訊的日益普及,通訊基站的數(shù)量越來越多,密度越來越大,使得改變基站天線定向轉角的工作成為基站工作的一項主要而頻繁的任務。傳統(tǒng)的改變基站定向天線轉角的方法存在費時費力且不安全等問題。結合當前的網絡控制技術、論文研究并設計了一種基于以太網的遠程控制系統(tǒng)。論文從基站遠程控制基本構架分析入手,設計了基于C8051F020單片機和網卡通信芯片CS8900A的通訊模塊硬件電路;在深入探討了嵌入式’TCPIP協(xié)議及其與互聯(lián)網的鏈接的基礎上,構造了精簡TCPIP協(xié)議棧;重點研制了上、下位機控制軟件,其中包括基于VB環(huán)境的上位機控制界面程序、基于KEIL環(huán)境的用C51語言編寫的單片機控制程序和用匯編語言編寫的網卡驅動程序以及基于HTML語言的網頁控制界面程序。最后,論述了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩圆⑼ㄟ^實驗室測試得出了設計結論。
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簡介:目的1、用HPLC色譜法分別建立山楂葉和刺玫果→山楂葉提取物和刺玫果提取物→山玫膠囊的指紋圖譜確認山玫膠囊中各色譜峰的來源從整體上對山玫膠囊進行半定性半定量的質量控制。2、建立山楂葉→山楂葉提取物→山玫膠囊中綠原酸、牡荊素葡萄糖苷、牡荊素鼠李糖苷、蘆丁、牡荊素、金絲桃苷和槲皮素7種成分同時進行含量測定的方法建立刺玫果→刺玫果提取物→山玫膠囊中沒食子酸、蘆丁、金絲桃苷和槲皮素4種成分含量同時測定的方法。從多指標成分定量上對山玫膠囊進行質量控制。3、通過紫外可見分光光度法建立山楂葉和刺玫果→山楂葉提取物和刺玫果提取物→山玫膠囊總黃酮含量測定的方法與多指標成分含量測定一同對山玫膠囊進行從部分到整體的定量質量控制。4、采用山楂葉、刺玫果互為陰性對照對山玫膠囊指紋圖譜中各色譜峰的來源進行峰歸屬。方法1、采用HPLC色譜法用AGILENTZBAXSBC1846MM250MM5ΜM色譜柱、以05%甲酸水溶液A乙腈B甲醇C四氫呋喃D為流動相進行梯度洗脫0~15~20~30~35~60MINA97~93~89~80~80~56B05~05~05~05~05~6C05~05~05~05~05~6D2~6~10~19~19~32波長為0~15MIN檢測波長260NM參比波長360NM15~65MIN檢測波長370NM參比波長430NM流速10MLMIN1柱溫30℃進樣量10ΜL的色譜條件分別建立山玫膠囊藥材→提取物→成品的指紋圖譜用國家藥典委員會中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)2004A版進行指紋圖譜相似度評價確認各指紋圖譜中共有峰的數(shù)目。2、在上述建立色譜指紋圖譜的同時采用外標法分別建立山玫膠囊藥材→提取物→成品的多指標成分含量測定方法。3、采用紫外可見分光光度法以蘆丁為對照品配制標準溶液在510NM處通過NANO2ALNO33NAOH絡合顯色法用外標法分別建立山玫膠囊藥材→提取物→成品的總黃酮含量測定方法。4、用對照品比對法和陰性對照法對山玫膠囊中各色譜峰來源進行峰歸屬研究。結果1、山楂葉、刺玫果、山楂葉提取物、刺玫果提取物各指紋圖譜中均標出10個共有峰各批次樣品的指紋圖譜匹配相似度均大于09山玫膠囊指紋圖譜中共標出16個共有峰各批次樣品的指紋圖譜匹配相似度均大于09。2、各指標成分含量MGG均值如下山楂葉綠原酸03366牡荊素葡萄糖苷12947牡荊素鼠李糖苷26933蘆丁00686牡荊素07481金絲桃苷06322槲皮素00290刺玫果沒食子酸04093蘆丁00194金絲桃苷00633槲皮素00074山楂葉提取物綠原酸14598牡荊素葡萄糖苷51291牡荊素鼠李糖苷109684蘆丁02864牡荊素29724金絲桃苷23243槲皮素01574刺玫果提取物沒食子酸15011蘆丁00517金絲桃苷01494槲皮素00310山玫膠囊沒食子酸06110綠原酸08562牡荊素葡萄糖苷25778牡荊素鼠李糖苷56618蘆丁01571牡荊素15423金絲桃苷12545槲皮素01001。3、各物質總黃酮含量MGG均值如下山楂葉87425山楂葉提取物295038刺玫果29899刺玫果提取物139810山玫膠囊221604。4、山玫膠囊各色譜峰歸屬通過山楂葉和刺玫果互為陰性對照藥材確認6、7、8、9、10、11、12、13和16號9個色譜峰來源于山楂葉1、2、3、4、5、10、13、14、15和16號10個色譜峰來源于刺玫果其中10、13和16號為山楂葉和刺玫果共有通過對照品比對確認3號為沒食子酸、6號為綠原酸、7號為牡荊素葡萄糖苷、9號為牡荊素鼠李糖苷、10號為蘆丁、12號為牡荊素、13號為金絲桃苷、16號為槲皮素。結論1、在同一色譜條件下分別建立山玫膠囊藥材→提取物→成品的指紋圖譜可以監(jiān)測生產過程中各成分的變化情況以保證藥品的穩(wěn)定性。2、建立山玫膠囊藥材→提取物→成品的多指標成分含量同時測定方法能夠更好地對山玫膠囊生產全過程進行質量控制。3、建立山玫膠囊藥材→提取物→成品的總黃酮含量測定方法與多指標成分含量測定以及指紋圖譜一起對山玫膠囊進行全方位質量控制更好的保證了山玫膠囊的質量為更好的發(fā)揮臨床療效提供理論依據(jù)。4、將山玫膠囊各色譜峰進行峰歸屬可以對山楂葉和刺玫果進行進一步確認更好地保證山玫膠囊的療效。
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簡介:本文的主要工作是對基于外骨骼的遙操作系統(tǒng)及其相關技術進行了探索性研究機器人遙操作系統(tǒng)的本質是人機之間以及機器設備之間的協(xié)同合作而INTER技術代表的是開放分布式和互聯(lián)在INTER時代如何構造更好的遙操作軟件平臺以適應遙操作系統(tǒng)主客體日益發(fā)展變化的性能對于遙操作系統(tǒng)體系結構的研究至關重要因此本論文拋棄了傳統(tǒng)的基于BS或者CS模式的系統(tǒng)架構而采用目前比較先進的對等網技術實了一種基于P2P分布式網絡模型的模塊化可重用的遙操作系統(tǒng)框架該框架以資源的動態(tài)發(fā)現(xiàn)為基礎以XML作為模塊和資源的本體描述方法以事件和管道作為子系統(tǒng)間底層通訊平臺實現(xiàn)了模塊間以及各個子系統(tǒng)之間的協(xié)調工作從而使得整個遠程控制系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運行在一個動態(tài)的、協(xié)同的、并行的、有實時控制要求的環(huán)境中外骨骼以其卓越的人機信息耦合能力成為實現(xiàn)該遙操作系統(tǒng)的關鍵而難點在于其機構的設計在分析現(xiàn)有的外骨骼機構形式和特點后本文提出了采用并聯(lián)三自由度機構四連桿機構并聯(lián)三自由度機構來實現(xiàn)外骨骼的肩、肘和腕等關節(jié)以氣缸為驅動元件的設計方案相比其他外骨骼該機構具有重量輕可穿戴性強操作靈活等優(yōu)點本文在分析并聯(lián)三自由度機構的數(shù)學模型的基礎之上建立了其運動學正、逆解方程及其雅克比矩陣計算公式并利用這些方程和公式計算出了并聯(lián)機構的工作空間和靈活工作空間通過分析并聯(lián)機構主要機構參數(shù)及運動副限制條件與機構運動空間和機構運動靈活性之間的關系得到了設計并聯(lián)機構的幾個原則并在此原則的指導下設計加工出了氣動手臂外骨骼的原型機以INTER為信息媒介的遙操作系統(tǒng)中由于網絡數(shù)據(jù)傳輸存在的不穩(wěn)定時延對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響很大為了在根本上解決系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題本文采用了基于非時間參量的控制和協(xié)調方法并對其進行了拓展發(fā)展出了一種基于非時間參量的混合控制系統(tǒng)和結構并利用該方法成功的實現(xiàn)了對遠程機器人的實時控制由于外骨骼信息耦合的雙向性雙向控制是帶有反饋的遙操作系統(tǒng)的基本控制結構其通常是以〈速度、力〉的形式進行耦合的然而對于遙操作系統(tǒng)而言由于網絡中的不穩(wěn)定時延采用力反饋極易導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定以及反饋效果變差本文提出了以位置反饋取代力反饋提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和良好的反饋效果而外骨骼位置閉環(huán)控制的實現(xiàn)以及外骨骼與人體力耦合的本質特性使得操作者仍然可以通過施加力來控制遠程機械手保證了操作過程的真實感和控制效果最后本論文對外骨骼遙操作系統(tǒng)進行了系統(tǒng)綜合和實驗研究建立了外骨骼遙操作系統(tǒng)的軟硬件平臺并建立了單自由度的外骨骼遙操作雙向控制實驗系統(tǒng)并進行了雙向控制實驗本文對實驗結果進行了分析證實了本文提出了雙向控制模型的可行性、遙操作理論的正確性
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上傳時間:2024-03-12
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簡介:堿回收是造紙廠處理黑液的有效方法,堿回收過程分為燃燒、蒸發(fā)和苛化三個工段,它們屬于復雜的工業(yè)過程,具有復雜性、非線性、大時滯、強耦合和參數(shù)檢測困難等特點,而且人們對控制系統(tǒng)的要求越來越高,常規(guī)的PID控制已經不能滿足生產的需要,因此先進控制便應用在造紙工業(yè)過程來解決復雜的控制問題??粱ざ问菈A回收工藝中的最后一個環(huán)節(jié),在堿回收中有著重要的作用,它為蒸煮工段得到優(yōu)質、足量的白液提供了保證。要使苛化過程反應控制得恰當,必須進行一些必要的測控,比如分別控制好綠液的濃度和流量;石灰的質量和加入量;反應溫度;反應時間;生產物苛性鈉白液與碳酸鈣白泥的分離等。而這一過程是一個非線性時變過程,而且又有很大的滯后時間,各變量之間機理復雜,比較難以建立機理模型。論文主要以河南某紙業(yè)堿回收苛化工段為工程應用背景,主要工作和創(chuàng)新點包括以下兩個方面1針對當前制漿造紙行業(yè)自動化系統(tǒng)的特點和存在的問題,結合CIPS體系結構和全集成自動化TIA思想,提出了基于新一代過程控制系統(tǒng)SIMATICPCS7的堿回收車間全集成自動化解決方案。針對堿回收生產流程的控制系統(tǒng),著重研究其過程控制PCS層的實現(xiàn)方法。本論文選用西門子公司的SIMATICPCS7V61系統(tǒng),PCS7包括SIMATICS7PLC硬件和STEP7WINCC等編程軟件,在PCS7系統(tǒng)中可以采用工業(yè)以太網、PROFIBUSDP、PROFIBUSPAHART等現(xiàn)場總線構成自上而下的通訊連接。PCS7的軟件提供PLC、SERVER和OSOPERATIONSTATION站軟件編程的開發(fā)平臺,在PCS7軟件中組態(tài)硬件、采用CFC、SFC和SCL等編制程序,產生的變量和OS畫面自動生成到OS軟件WINCC中。簡要介紹了現(xiàn)場總線的通訊機制,包括實時工業(yè)以太網、PROFIBUS現(xiàn)場總線。2基于BP神經網絡建立了苛化過程的數(shù)學模型,完成了苛化過程的設計、實施以及操作優(yōu)化。在分析了影響苛化效果因素的基礎上,確立了以綠液的濃度、流量和苛化度為輸入變量,以反應溫度和石灰的加入量為輸出變量,隱層數(shù)為1,隱層節(jié)點數(shù)為3的三層網絡模型。采用BP神經網絡對苛化過程進行建模,并對此網絡模型進行了仿真。仿真結果表明該模型能較好地描述過程地行為,各操作變量對過程輸出的影響符合實際的工藝情況,網絡模型的驗證也說明模型的記憶能力和泛化能力都比較理性,能夠滿足工業(yè)生產的實際要求。操作優(yōu)化本質上是穩(wěn)態(tài)優(yōu)化。通常采用遞階控制系統(tǒng)結構,將優(yōu)化層置于直接控制層之上,由上位機給出幾個控制器的設定值。在此模型基礎上,同時在保證苛化度滿足工藝要求的情況下,以生產成本為目標函數(shù),對堿回收苛化過程進行優(yōu)化。通過根據(jù)上位機上給出的該工藝主要工藝操作參數(shù)的設定值,通過基本控制級的調節(jié)作用,使上述工藝參數(shù)運行在優(yōu)化區(qū),從而在滿足苛化效果的同時,節(jié)約生產成本。
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上傳時間:2024-03-12
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簡介:近年來,我國的啤酒需求量日趨增大,隨著市場競爭的加劇與消費群的日益成熟,對啤酒的質量和風味的要求也越來越高,但是目前國內啤酒糖化生產過程自動化程度較低,因此利用先進的自動控制技術對糖化生產進行過程自動控制是提高啤酒質量的重要手段。本文通過對啤酒生產糖化過程的工藝及關鍵問題的分析,從硬件、軟件兩個方面對啤酒生產過程中啤酒糖化自動控制系統(tǒng)進行設計。整個系統(tǒng)采用分級結構。第一級為可編程邏輯控制器(PLC),系統(tǒng)選用SIEMENSS7300,直接與現(xiàn)場儀器、儀表連接,主要完成對現(xiàn)場數(shù)字、模擬信號進行采集和處理以及對執(zhí)行元件進行實時控制的功能。第二級為工業(yè)控制計算機(IPC),本系統(tǒng)選用研華工控機,主要完成控制軟件的界面和控制過程數(shù)據(jù)的監(jiān)視、管理和記錄的功能。PLC主站與子站之間通過PROFIBUSDP網絡連接,PLC與工控機之間通過MPI網連接。PLC組態(tài)軟件的設計采用SIEMENSPLC自帶的編程工具STEP7開發(fā),完成硬件組態(tài)和對糖化生產的過程控制;上位機的監(jiān)控軟件采用WONDERWARE公司的INTOUCH70開發(fā),具有友好的人機交互界面,靈活的工藝配方管理方法,可以直接控制生產過程??刂频幕舅惴ú捎酶倪M的PID算法,較好的PID參數(shù)。系統(tǒng)在實際運行過程中取得了良好的效果。
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