簡介：隨著嵌入式系統(tǒng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，各種嵌入式與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品都逐漸成為了人們生活中不可或缺的一部分。普通民眾對互聯(lián)網(wǎng)的粘性越來越強(qiáng)，將生活中的各種嵌入式設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)可以給人們的生活帶來極大的便利，也是實現(xiàn)智能家居的一種思路。將嵌入式設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)的實際應(yīng)用并不少見，最常見的案例是在安防領(lǐng)域不少公司的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像頭產(chǎn)品都具有通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程查看實時監(jiān)控畫面的功能，但是實現(xiàn)這個功能的前提是需要知道該攝像頭的IP地址，這也就要求此嵌入式設(shè)備需要一個固定IP或者域名。如果按照這種思路將大量的智能設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)則需要大量的固定IP地址或者域名，顯然是不切實際的。本文提供了一種新的思路來將嵌入式設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)利用人們廣泛使用的微博平臺來建立與嵌入式設(shè)備通信連接。由于微博提供的API接口的域名是固定的，因此通過這個平臺并不需要知道接入互聯(lián)網(wǎng)的嵌入式設(shè)備的IP地址就可以與嵌入式設(shè)備建立通信。本文深入研究了各種嵌入式設(shè)備遠(yuǎn)程控制的方式以及嵌入式設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)的方式，詳細(xì)闡述了如何在ARM硬件平臺上移植嵌入式LINUX操作系統(tǒng)，并利用嵌入式LINUX自身對網(wǎng)絡(luò)的支持特性達(dá)到嵌入式開發(fā)平臺接入互聯(lián)網(wǎng)的目的，深入研究了微博OAUTH認(rèn)證機(jī)制以及微博API的原理及運用方法，通過編寫LINUX平臺上的主控程序建立了嵌入式設(shè)備與微博平臺的通信連接，并由此為基礎(chǔ)實現(xiàn)了由微博客戶端控制板載LED亮滅的原型系統(tǒng)。本文所做的工作給智能家居提供了一種新的思路，傳統(tǒng)的智能家居廠家需要制作專用的控制終端軟件，這樣給智能家居的推廣和實際使用帶來不便。本文將這些專用控制終端軟件的功能通過微博API轉(zhuǎn)移到了微博平臺上，類似的可以將相應(yīng)控制平臺轉(zhuǎn)移到其他互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品上，這將會給智能家居的推廣和實際使用帶來極大的便利。

簡介：本文緊密圍繞機(jī)器人輔助遠(yuǎn)程手術(shù)需求，以自主研制的“MICROHS”手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)為對象，對INTER通訊方式下遠(yuǎn)程微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)開展研究。全文主要工作包括如下內(nèi)容首先，結(jié)合主從式機(jī)器人系統(tǒng)的工作特點以及遠(yuǎn)程微創(chuàng)手術(shù)操作的實際需求，充分研究了機(jī)器人串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)性能及分析方法、工業(yè)遙操作機(jī)器人控制策略，并分析比較了常用通訊方式優(yōu)缺點，確立了串聯(lián)式主、從操作手構(gòu)型，以及主手通過INTER在直接控制策略下操縱從手的方案。其次，本文根據(jù)系統(tǒng)原理方案和遠(yuǎn)程手術(shù)需求，對實驗室現(xiàn)有主、從操作手進(jìn)行構(gòu)型分析與選擇，采用DH法對所選主、從操作手進(jìn)行了正、逆運動學(xué)求解及工作空間分析，并建立了微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)主從映射模型。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了遠(yuǎn)程微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)，并著重分析了主從通訊機(jī)制和圖像反饋系統(tǒng)。在充分研究遠(yuǎn)程控制方法基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于客戶機(jī)服務(wù)器模式及上、下位機(jī)控制思想的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，并基于C編程語言采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)了系統(tǒng)控制軟件及圖形用戶界面，實現(xiàn)了主從控制信號安全可靠的網(wǎng)絡(luò)傳輸。在遠(yuǎn)程微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)布局和控制系統(tǒng)開發(fā)完成的基礎(chǔ)上，完成了系統(tǒng)集成。最后，基于所開發(fā)遠(yuǎn)程微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，在天津大學(xué)和解放軍北京第二炮兵總醫(yī)院之間建立了遠(yuǎn)程示范環(huán)境，并通過主從通訊延時測試和圖像反饋延時測試，分析了系統(tǒng)延時構(gòu)成，通過遠(yuǎn)程套環(huán)實驗驗證了主從映射模型的正確性以及遠(yuǎn)程系統(tǒng)可操作性。

簡介：⑧論文作者簽名指導(dǎo)教師簽名論文評閱人1評閱人2評閱人3評閱人4評閱人5答辯委員會主席委員L委員2委員3委員4委員5委員6答辯日期2014314浙江大學(xué)研究生學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得濫姿盤堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名簽字日期年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解濫姿態(tài)堂有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交本論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)逝姿盤堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索和傳播，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書學(xué)位論文作者簽名導(dǎo)師簽名簽字日期年月日簽字日期年月日

簡介：點擊查看更多基于熱動力學(xué)模型的液-固媒質(zhì)微波加熱過程優(yōu)化控制.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：目前，世界上大部分電力來自于燃燒化石燃料。隨著能源需求的不斷上升，化石能源終將枯竭，因此世界各國都在積極尋求替代能源。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是最為成熟的可再生能源發(fā)電方式，全球已有大量風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化成功案例。風(fēng)電機(jī)組接入電網(wǎng)，必然影響接入地區(qū)的電壓穩(wěn)定性和系統(tǒng)阻尼。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)分散協(xié)調(diào)控制僅基于同步發(fā)電機(jī)組設(shè)計，而風(fēng)電機(jī)組多使用感應(yīng)發(fā)電機(jī)異步發(fā)電機(jī)的一種，感應(yīng)發(fā)電機(jī)的機(jī)電特性和控制制方式與同步機(jī)均有較大差別。大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)后，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)分散協(xié)調(diào)控制顯然不能滿足新能源電力系統(tǒng)的需求?；谝陨峡紤]，該文推導(dǎo)了包含風(fēng)電機(jī)組的新能源電力系統(tǒng)關(guān)聯(lián)測量模型，該模型將各發(fā)電機(jī)組之間的關(guān)聯(lián)作用用本地可測變量表示，從而為新能源電力系統(tǒng)關(guān)聯(lián)測量分散協(xié)調(diào)控制器的設(shè)計提供了模型基礎(chǔ)設(shè)計了基于狀態(tài)調(diào)節(jié)器的新能源電力系統(tǒng)關(guān)聯(lián)測量分散協(xié)調(diào)控制器，并與可選擇結(jié)構(gòu)的分散協(xié)調(diào)控制器進(jìn)行了理論分析和仿真對比研究。結(jié)果表明新能源電力系統(tǒng)關(guān)聯(lián)測量分散協(xié)調(diào)控制對控制器結(jié)構(gòu)沒有限制，設(shè)計方法靈活，可進(jìn)行最優(yōu)控制，具有較好控制效果。為了改善跟蹤控制效果和系統(tǒng)阻尼，提出了一種新能源電力系統(tǒng)神經(jīng)自適應(yīng)分散協(xié)調(diào)預(yù)測控制策略NEURALADAPTIVEDECENTRALIZEDCODINATEDMODELPREDICTIVECONTROL，NADMPC。該方法以各典型工況點的新能源電力系統(tǒng)關(guān)聯(lián)測量模型構(gòu)建預(yù)測模型庫，利用在線訓(xùn)練ELMAN人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加權(quán)控制器計算各模型權(quán)值，從而實現(xiàn)了一種閉環(huán)、非線性、自適應(yīng)加權(quán)控制加權(quán)、擬合后的新能源電力系統(tǒng)關(guān)聯(lián)測量模型送入模型預(yù)測控制器以實現(xiàn)閉環(huán)控制。為了提高基于雙饋風(fēng)機(jī)DOUBLEFEDINDUCTIONGENERAT，DFIG風(fēng)電場的故障穿越能力，提出了一種可選擇結(jié)構(gòu)的神經(jīng)自適應(yīng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器NEURALADAPTIVEPOWERSYSTEMSTABILIZER，NAPSS設(shè)計方法。主導(dǎo)特征值分析和動態(tài)仿真表明了NADMPC和NAPSS的有效性。為了實現(xiàn)新能源電力系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化和動態(tài)特性的精細(xì)控制，提出了一種具有區(qū)域極點配置約束的新能源電力系統(tǒng)分散協(xié)調(diào)混合H2H∞模糊比例積分控制策略。該方法以新能源電力系統(tǒng)關(guān)聯(lián)測量模型為基礎(chǔ)構(gòu)建模糊狀態(tài)觀測器，并在模糊建模過程中考慮逼近誤差。在區(qū)域極點配置約束和控制器比例積分結(jié)構(gòu)約束下，將多約束條件下的混合H2H∞控制問題轉(zhuǎn)化為三個特征值問題EIGENVALUEPROBLEM，EVP，每個EVP又可用一系列線性矩陣不等式LINEARMATRIXINEQUALITY，LMI描述。求解LMI問題屬于凸優(yōu)化，借助MATLABLMITOOLBOX可輕松求得數(shù)值解。該方法同時采用魯棒鎮(zhèn)定技術(shù)克服逼近誤差對控制效果的影響。特征值分析和動態(tài)仿真表明了分散協(xié)調(diào)混合H2H∞模糊比例積分控制策略的有效性。

簡介：隨著人們住房條件的改變，集中供暖成為較為常見的供暖方式。鍋爐作為主要的供暖設(shè)施，其控制方式的設(shè)計必須合理，既要保證供暖質(zhì)量又要保證其燃燒過程的環(huán)保性以及經(jīng)濟(jì)性。鏈條鍋作為主要的燃煤供暖鍋爐，它的控制方式還存在不足，燃燒的效率還比較低，針對這種情況有必要對鍋爐的燃燒進(jìn)行研究并設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。本文以烏海能源公司老石旦煤礦供暖鍋爐項目為課題支撐，在對蒸汽鍋爐的工藝流程進(jìn)行了充分了解之后，設(shè)計了一套合理的控制系統(tǒng)。將復(fù)雜的鍋爐燃燒控制分成三部分汽包液位的控制，爐膛負(fù)壓的控制，燃燒效率的控制即風(fēng)煤比的控制。著重分析了虛假水位產(chǎn)生的原因，在燃燒效率部分分析了爐膛熱效率與供風(fēng)量的關(guān)系并提出了風(fēng)煤比自尋優(yōu)控制算法。雖然普通的單一PID調(diào)節(jié)在實際工程項目中應(yīng)用廣泛，控制系統(tǒng)相對穩(wěn)定，一定程度上能夠消除穩(wěn)態(tài)誤差，但是容易超調(diào)，這對于鍋爐控制系統(tǒng)不利，特別是對封閉的鍋爐汽包，一旦超調(diào)很難使液位達(dá)到設(shè)定值。單一的PID控制系統(tǒng)對純滯后的鍋爐供暖系統(tǒng)的控制性能都不理想，要么超調(diào)量過大，要么控制時間過長。而模糊PID控制在PLC中不易于實現(xiàn)。分段PID作為一種易于實現(xiàn)的控制方式，又能較好的抑制超調(diào)，所以本文采用這種方法對鍋爐燃燒過程進(jìn)行控制。本文將上位機(jī)、PLC、現(xiàn)場電氣設(shè)備、儀表及傳感器進(jìn)行電氣連接組成鍋爐燃燒控制系統(tǒng)。上位機(jī)用于WINCC組態(tài)畫面負(fù)責(zé)對整個鍋爐控制系統(tǒng)的進(jìn)行實時監(jiān)控；PLC與上位機(jī)連接保證鍋爐的運行信息實時傳給組態(tài)畫面進(jìn)行顯示，同時又將操作員下達(dá)的命令傳給鍋爐各輔助設(shè)備控制其運行；儀表及傳感器完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、變送和顯示等工作。

簡介：由于傳統(tǒng)的預(yù)測控制多數(shù)需要精確的受控系統(tǒng)模型，并且多數(shù)理論針對的是線性系統(tǒng)，因而在面對復(fù)雜的工業(yè)控制過程、難以建立其精確數(shù)學(xué)模型時，這些理論的控制效果并不理想。為了解決這一難題，本文根據(jù)無模型自適應(yīng)預(yù)測控制理論，采用數(shù)據(jù)驅(qū)動控制方法，僅利用閉環(huán)系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)，來建立整個控制系統(tǒng)的動態(tài)過程，與中間的狀態(tài)變量無關(guān)。本文還對其做了改進(jìn)，結(jié)合廣義預(yù)測控制與無模型自適應(yīng)預(yù)測控制的特點，實現(xiàn)無模型自適應(yīng)PI預(yù)測控制算法，經(jīng)過理論仿真驗證，該控制效果理想。為了進(jìn)一步驗證該理論的有效性及實用性，還對其做了實物驗證，針對具有分布參數(shù)特點的流體溫度進(jìn)行預(yù)測控制。結(jié)合PLC，OPC及MATLAB搭建整個實驗平臺，通過MATLAB的SIMULINK工具箱及OPC工具箱實現(xiàn)與PLC之間的數(shù)據(jù)交換過程。通過多次實驗，并且將無模型自適應(yīng)控制與無模型自適應(yīng)PI預(yù)測控制結(jié)果進(jìn)行比較，可以得出無模型自適應(yīng)PI預(yù)測算法的控制效果比較理想，可以應(yīng)用在數(shù)學(xué)模型難以建立的工業(yè)控制過程中。

簡介：新型干法水泥工業(yè)是一個能耗很大的產(chǎn)業(yè)，尤其是水泥生料預(yù)分解和窯內(nèi)煅燒環(huán)節(jié)需要大量的熱量來維持反應(yīng)熱工，不合理的控制極易造成能源的浪費。此外，生料的窯外預(yù)分解和回轉(zhuǎn)窯煅燒過程都伴有復(fù)雜的熱反應(yīng)，具有非線性、長滯后、控制參量多和不確定干擾等特點，這些因素很容易造成生產(chǎn)過程的不穩(wěn)定，當(dāng)前的控制方法又難以滿足水泥生產(chǎn)工藝要求。為此，本文對新型干法水泥生產(chǎn)中的預(yù)分解和煅燒過程的控制方法做了以下研究水泥生產(chǎn)過程中高溫風(fēng)機(jī)是穩(wěn)定窯系統(tǒng)風(fēng)負(fù)壓，保障預(yù)熱器物料氣固分離的重要設(shè)備。本文利用高壓變頻器實時對高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速實施調(diào)節(jié)，消除了滑差損失，達(dá)到了節(jié)能的效果。針對目前回轉(zhuǎn)窯煅燒過程總體處于開環(huán)控制狀態(tài)，存在人為因素影響大，難以持續(xù)保持最佳工況的問題，本文從回轉(zhuǎn)窯給煤量的角度出發(fā)，提出了一種基于模糊串級控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)燃料的增減而快速穩(wěn)定回轉(zhuǎn)窯燒成帶前端溫度的控制策略。此控制思想的核心是當(dāng)燒成帶前端溫度穩(wěn)定時，就依靠內(nèi)環(huán)PID進(jìn)行給煤量控制，當(dāng)溫度不穩(wěn)定時，通過外環(huán)溫度的實時反饋，由模糊控制算法計算出合適的給煤量，在線調(diào)整內(nèi)環(huán)給煤量設(shè)定值，以穩(wěn)定回轉(zhuǎn)窯燒成帶前端所需要的反應(yīng)溫度，利用MATLAB仿真分析，對比常規(guī)的PID控制具有更好的動態(tài)性能和較強(qiáng)的穩(wěn)定性。水泥窯體的透氣性對于水泥生產(chǎn)極為重要，而窯體的透氣性可以由燒成帶尾溫度直接反映；通常燒成帶尾端溫度主要由燃煤量來控制，但是生料的投放量對其影響仍然是一個很關(guān)鍵的因素，控制生料的投放量可以作為控制水泥燒成帶尾端溫度的一種技術(shù)手段。本文引入含氧量前饋調(diào)節(jié)機(jī)制，提出了在燃煤燃值給定穩(wěn)定條件下，主要通過調(diào)節(jié)生料的投放量，來穩(wěn)定帶尾溫度，保證窯系統(tǒng)良好的透氣性。為了能夠更好控制熟料的煅燒過程，在燒成帶溫度受系統(tǒng)風(fēng)負(fù)壓干擾的情況下，系統(tǒng)采用了基于漸近穩(wěn)定原理的自適應(yīng)內(nèi)模疊加含氧量前饋方法來控制變頻生料滑差電機(jī)，通過增減投料量來進(jìn)一步穩(wěn)定窯溫；且引入的氧含量前饋控制能夠預(yù)先作用于變頻生料給料機(jī)，及時調(diào)整給料量，維持熱工穩(wěn)定，提高了燒成帶尾端溫度控制的動態(tài)與穩(wěn)態(tài)性能，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性，并進(jìn)行了仿真實驗，結(jié)果表明該方法能夠?qū)崿F(xiàn)對風(fēng)負(fù)壓、帶尾溫度和生料投放量等參數(shù)的較好地協(xié)調(diào)控制，對節(jié)能降耗產(chǎn)生積極作用。

簡介：二十一世紀(jì)是質(zhì)量的世紀(jì)，企業(yè)要想在市場競爭中長盛不衰的生存下去，首要任務(wù)是保證自己的產(chǎn)品質(zhì)量、工作質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。俗話說打鐵還需自身硬，這也許正好印證了質(zhì)量的重要性?？v觀國內(nèi)外知名公司，他們在企業(yè)管理中都視質(zhì)量為生命。而我們公司的生存和發(fā)展同樣也離不開質(zhì)量，正如公司質(zhì)量方針?biāo)浴安澈Ｉc質(zhì)量共存亡”。企業(yè)要提高質(zhì)量，重視質(zhì)量，不能只掛在口上，一定要時刻銘記在心，同時付諸行動。優(yōu)秀的質(zhì)量離不開優(yōu)秀的質(zhì)量管理，優(yōu)秀的質(zhì)量管理離不開真實的、優(yōu)秀的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，真實優(yōu)秀的統(tǒng)計數(shù)據(jù)不是靠偽造，而應(yīng)是對過程的真實反映。在活塞加工中，傳統(tǒng)的過程控制方式一般靠人工進(jìn)行自檢、巡檢、專檢，然后提供質(zhì)量檢驗報告供質(zhì)量管理人員進(jìn)行統(tǒng)計分析，此時分析的結(jié)果往往是穩(wěn)定的，受控的，但質(zhì)量問題卻仍然存在。“好看的報告，糟糕的質(zhì)量”這種現(xiàn)象在過去很長時間內(nèi)存在，無法得以徹底改變。本文的項目立足點之一便是為了解決“好看的報告，糟糕的質(zhì)量”這一問題。論文首先介紹了質(zhì)量管理的發(fā)展概況、國內(nèi)外質(zhì)量管理發(fā)展及現(xiàn)狀、企業(yè)實施統(tǒng)計過程控制（SPC）的現(xiàn)實意義，以及我國活塞制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。其次，以活塞為例從理論角度研究了統(tǒng)計過程控制相關(guān)知識。再次，詳細(xì)研究分析了現(xiàn)階段活塞制造業(yè)對活塞質(zhì)量特性的控制方式以及使用此方法所存在的問題。然后，本論文應(yīng)用了專業(yè)公司提供的SPC軟件，詳細(xì)研究論述了本軟件各功能模塊在活塞自動SPC系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。最后，根據(jù)設(shè)計要求，以精鏜銷孔為例，結(jié)合控制圖軟件設(shè)置了自動報警及報警規(guī)則、事件及事件原因、對事件采取的措施數(shù)據(jù)庫；同時根據(jù)所做實驗，設(shè)定出溫度補(bǔ)償系數(shù)，以此修訂因溫度不同而對測量造成的影響。通過統(tǒng)計過程控制在活塞加工中的應(yīng)用研究，把活塞質(zhì)量問題消滅在萌芽狀態(tài)，提高了統(tǒng)計過程的穩(wěn)定性，提高了過程質(zhì)量，減少了顧客抱怨，提高了用戶滿意度。綜上所述，此項目的研究應(yīng)用取得了理想的效果，項目研究非常成功。

簡介：當(dāng)前燒結(jié)磚隧道窯因燒制過程控制技術(shù)還比較落后，很多燒結(jié)磚企業(yè)仍采用人工經(jīng)驗，根據(jù)看火孔火焰顏色，腦中形成溫度燒制曲線，從而判斷是否改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及是否需要外投煤等操作，這使得工況較大程度依賴于人工經(jīng)驗，產(chǎn)品質(zhì)量波動較大，造成煤耗高、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量低的現(xiàn)狀，難以發(fā)揮隧道窯先進(jìn)工藝的效率。成品磚的強(qiáng)度、吸水率、抗凍性、合格率等技術(shù)指標(biāo)主要由原材料、隧道窯內(nèi)溫度、壓力、燒成時長等因素決定?？刂茻Y(jié)磚隧道窯溫度是燒結(jié)磚生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵因素，燒制曲線能否逼近期望燒制溫度曲線，對成品磚質(zhì)量有至關(guān)重要的影響，若溫度偏低，造成生燒磚、塌坯，溫度偏高時，又使磚坯過燒，成為焦磚，不僅浪費燃料，增加環(huán)境污染，還使得產(chǎn)品合格率下降，難以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的穩(wěn)定和優(yōu)化控制，難以保證成品的合格率，節(jié)能降耗也無從談起。因此，設(shè)計一種基于DCSDISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM系統(tǒng)的燒結(jié)磚隧道窯生產(chǎn)過程優(yōu)化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對隧道窯燒成過程工藝參數(shù)的自動檢測、存儲和控制，并能夠根據(jù)生產(chǎn)條件的變化，自動給出最優(yōu)燒成溫度曲線，對提高成品磚產(chǎn)量和質(zhì)量，降低能耗和環(huán)境污染具有重要意義。分析了燒結(jié)磚隧道窯生產(chǎn)過程工藝流程之后，本文提出了基于DCS的燒結(jié)磚隧道窯生產(chǎn)過程優(yōu)化控制系統(tǒng)開發(fā)。首先，根據(jù)生產(chǎn)工藝需求，設(shè)計了一套基于西門子S7300PLC的燒結(jié)磚隧道窯DCS系統(tǒng)，完成了設(shè)備的選型、低壓配電柜設(shè)計、DCS現(xiàn)場控制站控制程序開發(fā)和調(diào)試、操作員站監(jiān)控程序的開發(fā)和調(diào)試等其次，提出了蟻群并行模擬退火算法優(yōu)化的極限學(xué)習(xí)機(jī)算法，并在此算法基礎(chǔ)上建立燒結(jié)磚隧道窯生產(chǎn)過程燒結(jié)磚質(zhì)量預(yù)測模型，對成品磚質(zhì)量進(jìn)行實時預(yù)測最后，應(yīng)用案例推理實現(xiàn)生產(chǎn)過程參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定，調(diào)節(jié)可控變量從而使工況逼近最優(yōu)狀態(tài)，案例檢索應(yīng)用主觀法（序關(guān)系）和客觀法（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）分別求取其屬性權(quán)重。將本文設(shè)計的基于DCS系統(tǒng)的燒結(jié)磚隧道窯生產(chǎn)過程優(yōu)化控制系統(tǒng)在流程工業(yè)自動化平臺上進(jìn)行開發(fā)試驗。驗證本燒結(jié)磚隧道窯DCS優(yōu)化設(shè)定方法的有效性。

簡介：護(hù)環(huán)外補(bǔ)液脹形法制造護(hù)環(huán)時具有成型過程容易控制、模具通用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、成型精度高、廢品率低等優(yōu)點，而成為現(xiàn)階段強(qiáng)化大型護(hù)環(huán)的主要方法。護(hù)環(huán)外補(bǔ)液脹形過程受到很多因素的影響，環(huán)坯成形過程容易出現(xiàn)形狀缺陷，因此在環(huán)坯脹形過程中控制好各個影響參數(shù)對成形出高質(zhì)量的護(hù)環(huán)至關(guān)重要。本文主要采用有限元模擬的方法研究護(hù)環(huán)外補(bǔ)液脹形時各個參數(shù)的作用，以成形出質(zhì)量最佳的護(hù)環(huán)。對以往的護(hù)環(huán)外補(bǔ)液脹形有限元模擬模型做了進(jìn)一步的改進(jìn)，引入了成形過程中模具的作用，使護(hù)環(huán)外補(bǔ)液脹形模型更接近真實生產(chǎn)情況，以使模擬結(jié)果更真實可靠。利用有限元軟件ABAQUS對護(hù)環(huán)脹形過程進(jìn)行模擬分析。建立了采用外補(bǔ)液脹形法脹形護(hù)環(huán)時的有限元模型，取不同的模角度數(shù)和模具壓力曲線進(jìn)行模擬，通過模擬結(jié)果確定了環(huán)坯最合理的端面模角和模具壓力與高壓液體脹形壓力的匹配曲線。在確定了主要參數(shù)的條件下，又模擬分析了護(hù)環(huán)外補(bǔ)液脹形過程中摩擦系數(shù)、錐形斜面寬度以及出現(xiàn)凹鼓形形狀缺陷時增加阻力環(huán)高度的影響規(guī)律，通過模擬確定出最合理的參數(shù)值。最終綜合各個合理參數(shù)值脹形出了形狀最佳的護(hù)環(huán)。

簡介：實際工業(yè)過程中的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且存在多個控制回路，時滯影響了設(shè)備的正常運行，復(fù)雜工業(yè)過程中的被控對象普遍存在耦合問題，常規(guī)的控制手段已經(jīng)無法達(dá)到滿意的效果，為了滿足工業(yè)過程的高產(chǎn)品質(zhì)量需求必須尋找一種先進(jìn)的控制方案。常規(guī)PID控制器由于其本身的參數(shù)整定問題使得它不適用于大時滯系統(tǒng)，同時傳統(tǒng)的SMITH預(yù)估控制由于其依賴預(yù)估模型，所以在實際應(yīng)用中存在模型失配問題。本文從控制論的角度出發(fā)，結(jié)合TC控制器與ESO針對大時滯系統(tǒng)提出一種不依賴于被控對象數(shù)學(xué)模型的控制方案。本文的研究內(nèi)容包括四個部分（1）從TC控制器的控制律可以看出其控制原理不依賴系統(tǒng)的精確模型信息，控制結(jié)構(gòu)簡單，只包含兩個參數(shù)。對其控制律表達(dá)式進(jìn)行了推導(dǎo)，在此基礎(chǔ)上提出了一種參數(shù)整定方法，其次結(jié)合線性定常系統(tǒng)對TC控制器控制律進(jìn)行了數(shù)學(xué)證明，從數(shù)學(xué)角度分析TC控制器對于時滯系統(tǒng)的可行性；（2）針對SMITH預(yù)估控制的模型失配問題，當(dāng)預(yù)估模型與實際被控對象存在誤差時，設(shè)計干擾觀測器對模型失配的誤差進(jìn)行干擾補(bǔ)償，同時TC控制器提高系統(tǒng)的魯棒性，對單輸入單輸出大時滯系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，與常規(guī)的PID控制進(jìn)行對比研究，驗證了這種控制方案的優(yōu)越性與可行性；（3）在使用TC控制器基礎(chǔ)上使用擴(kuò)張狀態(tài)觀測器對系統(tǒng)內(nèi)未建模動態(tài)與不確定因素進(jìn)行觀測，通過對系統(tǒng)的補(bǔ)償來降低耦合作用，提高控制效果，對兩輸入兩輸出時滯耦合系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究，與常規(guī)的PIDSMITH控制進(jìn)行對比研究，同樣驗證了這種控制方案的優(yōu)越性與可行性；（4）推導(dǎo)兩輸入兩輸出控制系統(tǒng)最終控制量表達(dá)式，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有良好的學(xué)習(xí)逼近能力，設(shè)計出在線學(xué)習(xí)RBFESO優(yōu)化算法。使用TCESO對多變量時滯系統(tǒng)進(jìn)行控制，TC控制器擴(kuò)張狀態(tài)觀測器實時估計并補(bǔ)償系統(tǒng)，仿真結(jié)果表明該方法降低了系統(tǒng)耦合的影響，并且控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，控制器參數(shù)易于調(diào)整，有利于工程上實現(xiàn)。

簡介：并聯(lián)諧振型可控硅中頻電源在鍛造行業(yè)中有著重要應(yīng)用，但啟動問題一直困擾其性能的提升，為了解決在復(fù)雜工況下電源的啟動成功率低與啟動性能不夠優(yōu)越的問題，文中基于電源的啟動過程與負(fù)載回路特性分析，建立了可控硅中頻電源的啟動過程模型，并提出了啟動控制參數(shù)的優(yōu)化方法。本研究主要內(nèi)容包括⑴基于對可控硅中頻電源啟動過程的剖析，指出了并聯(lián)諧振型電源難于啟動的原因，針對性地提出了幾種可能增強(qiáng)啟動能力的措施。⑵利用解析法推導(dǎo)了感應(yīng)器等效參數(shù)的計算公式，同時分析了等效負(fù)載回路特性，建立了可控硅中頻電源啟動過程的數(shù)學(xué)模型。在MATLABSIMULINK環(huán)境中，對所建數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了開環(huán)與閉環(huán)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)實驗，驗證了所建立數(shù)學(xué)模型的正確性。⑶基于中頻電源的數(shù)學(xué)模型，導(dǎo)出了電源啟動控制參數(shù)的選取條件以得到較好的啟動性能。針對不同負(fù)載的啟動情況，在整流觸發(fā)角選取策略方面，進(jìn)一步推導(dǎo)出了不同負(fù)載衰減因子下電源啟動的整流觸發(fā)角范圍，并最終給出了電源啟動控制的步驟。⑷基于MATLABSIMULINK的仿真平臺，建立了適合具有初始能量的中頻電源啟動仿真模型，在優(yōu)選后的控制參數(shù)下與不同衰減因子時整流角選取條件下，分別做了啟動仿真實驗，驗證了啟動控制參數(shù)優(yōu)選條件與啟動策略的正確性。⑸仿真實驗結(jié)果表明，文中提出的中頻電源數(shù)學(xué)模型與啟動控制參數(shù)優(yōu)選策略是合理的，并較負(fù)載串并聯(lián)啟動與IGBT輔助橋啟動方法具有更強(qiáng)的啟動能力。所建立的電源系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，對研究中頻電源的后續(xù)問題，如電源控制、電能質(zhì)量改善等，具有一定的參考價值。

簡介：隨著高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，對產(chǎn)品的各種性能提出了更高要求，熔鑄是銅合金產(chǎn)品生產(chǎn)中的第一道工序，鑄錠質(zhì)量直接影響到后續(xù)產(chǎn)品加工質(zhì)量，是決定產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的先決條件，對銅合金熔鑄過程缺陷控制是提高鑄錠質(zhì)量進(jìn)而提高產(chǎn)品最終質(zhì)量的重要手段之一。本文首先介紹了高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金生產(chǎn)中的熔鑄工藝，系統(tǒng)分析了熔鑄過程中經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷，包括氣孔、偏析、縮孔與疏松、化學(xué)成分廢品、夾雜、冷隔、裂紋等，對這些缺陷的產(chǎn)生原因、影響因素及對產(chǎn)品性能的影響進(jìn)行了歸納總結(jié)。提出預(yù)防各種缺陷出現(xiàn)的有效措施，以便應(yīng)用在實際生產(chǎn)中提高鑄錠質(zhì)量，保證后續(xù)產(chǎn)品加工質(zhì)量。以高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金鉻青銅為例，分析了影響鉻青銅熔鑄過程中最主要的三種缺陷，即鑄錠氣孔缺陷，合金成分不均和裂紋。通過優(yōu)化加料順序，使用木炭作為覆蓋劑，減少鑄錠氣孔缺陷的產(chǎn)生；使用純鉻金屬取代原來使用銅鉻中間合金加入鉻元素的方法，同時加上后期的熔體精煉措施，可保證合金成分均勻；對鑄造過程采取保護(hù)措施，選擇、設(shè)計合理的鑄造參數(shù)，防止鑄錠裂紋的出現(xiàn)。通過對鑄錠質(zhì)量分析表明，鉻青銅使用木炭作為覆蓋劑優(yōu)化后，因為碳本身的還原性，起到防氧化作用；鉻元素以純金屬顆粒的方式加入到銅金屬熔液中，替換原來利用中間合金加入鉻元素的方法，保證化學(xué)成分均勻，進(jìn)一步保證合金成分均一穩(wěn)定；合金熔液在出爐前使用冰晶石作為精煉劑除渣，保證合金成分。通過改變鉻元素的加入方式和銅合金熔液精煉兩方面的措施，有效解決了合金成分不均缺陷。實際證明優(yōu)化的鉻青銅熔鑄工藝很好的預(yù)防、控制了鑄錠缺陷，工藝切實可行。

簡介：許多復(fù)雜非線性熱工過程被控對象都具有多變量耦合、時滯、參數(shù)變動等動態(tài)特性，傳統(tǒng)的PID控制方法在遇到工況大范圍快速變動時，閉環(huán)系統(tǒng)的控制效果往往較差，自適應(yīng)能力較弱。而目前許多先進(jìn)控制算法在熱工過程中的成功應(yīng)用，都需要建立在被控對象較精確模型的基礎(chǔ)之上，其中保證閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定，是進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計的必要前提。TAKAGISUGENOTS模糊模型具有良好的非線性逼近能力，模糊控制器是通過將每個局部控制器的輸出進(jìn)行加權(quán)“聚合”而成，從而系統(tǒng)在進(jìn)行大范圍工況變動時，控制器的輸出能夠?qū)崿F(xiàn)平滑無抖振，容易保證閉環(huán)系統(tǒng)的控制性能。TS模糊模型根據(jù)后件部分是否含有仿射項，可分為“仿射模糊模型”和“齊次模糊模型”兩大類。相較于常規(guī)的齊次模糊模型，仿射模糊模型由于仿射項的存在，可以表達(dá)更多的模型動態(tài)信息，因此可以更好地描述原非線性被控對象的特性。論文針對復(fù)雜非線性熱工對象的特點，基于被控對象的仿射模糊模型研究了保穩(wěn)定跟蹤控制器的設(shè)計方法，主要研究內(nèi)容如下1、分別針對近似線性化和數(shù)據(jù)辨識兩種方法，探討了仿射模糊模型研究的意義。得出當(dāng)對非線性對象的數(shù)學(xué)機(jī)理模型進(jìn)行近似線性化得到TS模糊模型時，只有先將所有局部子模型都置于同一坐標(biāo)基底下，才能通過隸屬度函數(shù)進(jìn)行平滑連接，而此時在非坐標(biāo)原點，即便是平衡點，模糊子模型中一般也是含有仿射項的。另外通過對一過熱汽溫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)辨識得知，當(dāng)采用相同辨識方法和模糊規(guī)則時，仿射模糊模型的精度要比齊次模糊模型的高。針對目前連續(xù)離散仿射模糊模型穩(wěn)定性分析的兩種常見方法，即是否將模型后件部分中的仿射項處理進(jìn)系數(shù)矩陣中，基于模糊LYAPUNOV函數(shù)進(jìn)行自治系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。為減少穩(wěn)定性判據(jù)中線性矩陣不等式LMIS的個數(shù)，提出了“仿射最大交疊規(guī)則組”和“仿射有效規(guī)則組集”的概念，并通過算例對所得判據(jù)的保守性進(jìn)行對比。其中，采用將仿射項擴(kuò)增進(jìn)系數(shù)矩陣的方法而得到的判據(jù)的保守性較強(qiáng)，不利于保穩(wěn)定控制器的設(shè)計。2、針對非線性對象的離散仿射模糊模型，不采用將仿射項處理進(jìn)系數(shù)矩陣的方法，利用并行分配補(bǔ)償PDC技術(shù)設(shè)計保穩(wěn)定控制器?；谀：齃YAPUNOV函數(shù)進(jìn)行閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，并引入SPROCEDURE減小判據(jù)的保守性。得到的穩(wěn)定性判據(jù)是一系列雙線性矩陣不等式BMIS，借鑒迭代求解法的思想，提出了BMI方程的求解算法。在此基礎(chǔ)上，針對大型發(fā)電機(jī)組在跟蹤電網(wǎng)AGC指令時，存在外部干擾因素較多會影響控制效果的問題，設(shè)計了一套H∞跟蹤控制系統(tǒng)。并將H∞跟蹤控制問題歸結(jié)于一個最優(yōu)化問題的求解，在保證閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的同時，達(dá)到對外部有界擾動的有效抑制，提出了相應(yīng)的BMI求解算法。將設(shè)計的模糊跟蹤控制器用于機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)的目標(biāo)值跟蹤，仿真結(jié)果表明閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠最終逼近設(shè)定目標(biāo)值，但如果系統(tǒng)存在控制量的升降速率限制，那么在跟蹤過程中容易造成調(diào)節(jié)時間變長，超調(diào)量變大，控制閥門的動作幅度和頻率也變大，且不易通過調(diào)整控制器設(shè)計參數(shù)來改變控制效果，說明所得穩(wěn)定性判據(jù)的保守性相對較大。3、針對火電機(jī)組運行過程中，因機(jī)組用煤品質(zhì)多變、設(shè)備老化磨損等原因，容易造成對象參數(shù)發(fā)生較大變動的問題，基于對象的仿射模糊不確定參數(shù)模型設(shè)計保穩(wěn)定跟蹤控制器。首先將一般的仿射模糊模型處理成廣義系統(tǒng)形式，然后基于廣義模糊LYAPUNOV函數(shù)進(jìn)行閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，并引入，PROCEDURE來減小判據(jù)的保守性，得到了LMI形式的穩(wěn)定性判據(jù)，這樣就避免上述難以處理的BMI求解問題，從而可以直接利用LMI工具箱進(jìn)行求解。在上述基礎(chǔ)上設(shè)計保穩(wěn)定保性能跟蹤控制器，選用了一類能夠得到較弱保守性判據(jù)的跟蹤控制器形式，并對二次性能指標(biāo)和模糊LYAPUNOV函數(shù)的形式進(jìn)行改進(jìn)，得到滿足跟蹤性能指標(biāo)的閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)。將上述跟蹤控制器設(shè)計方法用于BELLASTROM機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)的AGC指令跟蹤過程中，仿真算例表明可通過選取合適的跟蹤控制器增益來得到較好的跟蹤效果，穩(wěn)定性判據(jù)的保守性大大減弱。4、針對控制過程中的執(zhí)行器約束問題，采用預(yù)測控制方法來進(jìn)行處理。首先基于上述廣義系統(tǒng)方法，得到離散仿射模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)，并引入SPROCEDURE減小判據(jù)的保守性。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合穩(wěn)定預(yù)測控制的理論，得出無窮時域系統(tǒng)穩(wěn)定的判據(jù)，滿足執(zhí)行器約束的控制率問題歸結(jié)為對一組有約束LMIS方程的求解，將所得控制率用于連續(xù)攪拌反應(yīng)器系統(tǒng)CSTR的仿真實驗中，結(jié)果表明閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠快速、穩(wěn)定地跟蹤設(shè)定目標(biāo)值的變化，并且控制量在規(guī)定范圍內(nèi)變動，因此具有較好的跟蹤控制效果。