簡介：PH中和過程廣泛存在于化工、發(fā)電、污水處理等重要領域中，因為其具有強非線性、時變性、大時滯等復雜過程的典型特點，在控制界和工程界都一直被認為是最具挑戰(zhàn)的難題之一。早在上世紀五十年代，就已經有大量文獻對PH中和過程建模問題和控制問題提出了討論。由于PH中和過程的模型比較復雜，且非線性控制器的設計存在一定困難性，對PH中和過程的研究并沒有被系統(tǒng)化，目前針對PH中和過程的控制方法有很多種，每種方法都各有其優(yōu)點，但也普遍存在如魯棒性差、實時性差、算法復雜等缺陷，需要加以改進。因此，對PH中和過程的控制方法進行研究是具有理論價值和實際價值的。本文在大量查閱了PH中和過程建模和控制的相關文獻后，首先對PH基本概念、中和反應機理及PH控制問題難點做了詳細介紹，并且給出了兩種典型的PH中和過程模型的推導步驟，本文對PH中和過程控制的討論是基于這兩個模型的。其次，本文基于滑模變結構控制SMC原理，針對滑模變結構控制中存在信號抖振、滑模面設計依賴系統(tǒng)狀態(tài)的缺點，提出使用回路傳遞函數(shù)恢復方法LTR來設計系統(tǒng)狀態(tài)觀測器，該方法設計的滑動觀測器對外部干擾以及系統(tǒng)攝動具有完全不變性，可以有效削弱滑模抖振以及對狀態(tài)的依賴，為之后對PH中和過程控制的研究奠定基礎。仿真結果證明所設計的控制器具有很好的快速性和魯棒性，系統(tǒng)很快穩(wěn)定。再次，本文以一種典型的PH中和過程的降階線性模型為研究對象，設計了一種改進的滑模變結構控制系統(tǒng)。針對PH中和過程中存在的時滯問題，通過引入一個非奇異線性變換，消除了系統(tǒng)的時滯而針對滑模變結構方法中存在的兩個缺點，設計了兩個觀測器，一個用來消除滑?？刂茖ο到y(tǒng)狀態(tài)的依賴，另一個用來估計動態(tài)滑?？刂艱SMC方法中難以估計的滑模變量，消除系統(tǒng)的抖振。并通過仿真說明了該控制方法的快速性及魯棒性。最后，本文以一種典型的PH中和過程非線性模型為研究對象，設計出基于回路傳遞函數(shù)恢復方法和滑模變結構控制將相結合的控制，并對控制器進行了穩(wěn)定性分析。該方法首先對過程對象在平衡點附近進行線性化處理，解決了被控對象的非線性控制器設計復雜這一難題，然后設計了雙觀測器其中系統(tǒng)狀態(tài)由開環(huán)狀態(tài)觀測器觀測，另一個LTR觀測器用來估計動態(tài)滑模中難以估計的滑模變量，最后由DSMC方法實現(xiàn)系統(tǒng)控制。該方法成功的克服了PH中和過程中嚴重的非線性及系統(tǒng)不確定性問題，減輕了系統(tǒng)的控制抖動，通過與模糊滑?？刂艶SMC方法進行仿真對比，顯示了該方法的優(yōu)越性。

簡介：復雜工業(yè)過程存在系統(tǒng)變量多、非線性作用強及環(huán)境隨機干擾影響大等問題，傳統(tǒng)的建模方法由于模型形式單一往往難以描述系統(tǒng)全貌，導致控制效果不理想，因此多模型辨識及相應的控制策略成為復雜工業(yè)過程控制領域的研究熱點和難點。本文在現(xiàn)有研究基礎上，研究了復雜工業(yè)過程多模型辨識及控制的有關問題，提出了智能體多模型的辨識方法和在線聚類多模型的辨識方法，為復雜工業(yè)過程多模型辨識提供了新的思路。此外，在建模的基礎上研究了間接自適應模糊控制策略和廣義預測控制策略，對不同辨識方法及控制策略分別給出了相應的算例及應用仿真驗證。最后，利用所研究算法對某電站660MW機組旋流燃燒器進行了整體的多模型辨識及控制系統(tǒng)的設計。本文的主要研究工作包括1提出了一種智能體和TS模糊模型相結合的智能體模糊多模型構建方法，并從理論上證明了智能體多模型系統(tǒng)可以任意精度逼近任意線性或非線性系統(tǒng)。不同于傳統(tǒng)多模型策略，智能體多模型系統(tǒng)中的每個智能體是一個動態(tài)方程，可以獨立表征一種工況，也可以與其他智能體協(xié)同表征新的工況，使得該方法在描述復雜系統(tǒng)時有相當大的靈活性。電熱水器系統(tǒng)的辨識仿真實驗被用來驗證該方法的可行性和有效性。2針對存在隨機噪聲干擾的多變量非線性系統(tǒng)，提出了一種基于最小熵聚類的多模型在線辨識算法。通過最小熵模糊減聚類算法在線確定多模型中子模型個數(shù)及其相應隸屬度權值，聚類過程中同時考慮了子系統(tǒng)規(guī)則化程度。給出了求取子模型參數(shù)的加權最小二乘遞推表達，實現(xiàn)了子模型參數(shù)的在線辨識。數(shù)值算例的仿真實驗驗證了算法的有效性。此外，本文基于在線辨識策略進一步討論了辨識過程中模型參數(shù)初調算法，對余熱利用系統(tǒng)中冷卻水回路電動閥的模型辨識檢驗了算法對環(huán)境隨機干擾的自適應能力。3設計了基于李雅普諾夫函數(shù)的間接自適應模糊控制器，針對智能體與模糊邏輯相結合的多模型被控對象，給出了保證系統(tǒng)穩(wěn)定輸出的最優(yōu)模糊自適應控制律。針對煙氣余熱利用過程進行了仿真實驗，為了驗證算法的性能，同傳統(tǒng)PID控制器的控制結果進行了對比。4基于上述的辨識方法及廣義預測控制器對某電站660MW機組旋流燃燒器進行了辨識及控制實驗。通過分析旋流燃燒器結構及運行機理，確定了燃燒過程的主要變量，在此基礎上提出一種模型參數(shù)可隨過程調節(jié)的模糊多模型系統(tǒng)，給出了相應的模型參數(shù)辨識方法。構造了旋流燃燒器系統(tǒng)的多入多出廣義預測控制策略。為驗證算法的有效性，應用以上算法對電站旋流燃燒器進行了仿真實驗。

簡介：近年來，隨著我國科技水平的不斷提高，煤礦自動化水平也取得了長足的進步，但是在煤炭綜采技術裝備的性能指標、自動化技術水平等方面，我國與國際先進水平仍然有著明顯的差距。由于我國綜采工作面設備繁多、環(huán)境復雜，而且工作人員眾多，給煤炭安全生產帶來了較大的威脅和壓力。因此加大在煤礦綜采技術裝備研發(fā)方面的投入，實現(xiàn)煤炭綜采工作面無人化，成為當前煤礦井下自動化采掘技術發(fā)展的必然要求。而采煤機作為綜采工作面的主要設備，能否實現(xiàn)其遠程控制對實現(xiàn)無人綜采工作面有著重要的意義。本課題來自2011年太原市一流自主創(chuàng)新基地建設30套年智能化綜采工作面控制系統(tǒng)產業(yè)化項目2011CXJD0219，作為該項目的重要子課題，本文設計研發(fā)了一套采煤機遠程控制數(shù)據通訊系統(tǒng)，系統(tǒng)包括了基于VDSL2VERYHIGHBITRATEDIGITALSUBSCRIBERLOOP2技術的遠程通訊設備、基于LINLOCALINTERCONNECTWK總線技術的采煤機控制鍵盤以及基于力控組態(tài)軟件的采煤機監(jiān)控軟件。該系統(tǒng)實現(xiàn)了采煤機控制信息的采集、采煤機工況信息的反饋以及信息的雙向遠程傳輸，主要研究內容如下第一，針對目前遠程通訊技術的不足，本文創(chuàng)新性地將最新的寬帶接入技術VDSL2應用到礦用自動化設備。選用國內首款VDSL2核心芯片，根據其特點研究確定了VDSL2核心芯片同前端混合電路及以太網FHY物理層）芯片結合的設計方案，并完成了電路板原理圖和PCB板的設計。第二，創(chuàng)新性地將LIN總線技術應用到采煤機控制鍵盤。根據設計需求研究采用飛思卡爾微控制器和LIN總線接口芯片結合的方案設計了基于LIN總線的數(shù)字量采集模塊DI和數(shù)字量輸出模塊DO，包括其硬件電路的設計和軟件程序的開發(fā)，并結合已成熟應用的DPLIN轉換模塊，研究實現(xiàn)了通過LIN總線傳輸控制信息并轉化為DP總線信號后與PLC通訊的技術方案，減少了進口數(shù)據采集設備和信號輸出設備的購買，降低了生產成本。第三，根據綜采工作面實時監(jiān)控的要求并結合組態(tài)軟件的特點，設計了基于力控組態(tài)軟件的采煤機監(jiān)控軟件，完成了監(jiān)控界面的設計和腳本程序的開發(fā)。第四，考慮到采煤機遠程控制數(shù)據通訊系統(tǒng)將面向市場，筆者對系統(tǒng)進行了大量的試驗和修正工作。首先測試了VDSL2遠程通訊模塊的帶寬、抗疲勞性和抗干擾性然后對采煤機控制鍵盤與PLC主機的數(shù)據交換情況進行了測試最后搭建系統(tǒng)并編寫PLC測試程序，測試了系統(tǒng)的基本功能。測試結果表明系統(tǒng)達到了現(xiàn)場應用的要求。采煤機遠程控制數(shù)據通訊系統(tǒng)目前已經應用于四川綠水洞等多個國內煤礦，該系統(tǒng)的應用不僅提高了煤礦開采的自動化水平，豐富了采煤機的控制方式，更是解放了煤礦井下工作人員，實現(xiàn)了綜采工作面無人化。該系統(tǒng)的日趨成熟為我國井下無人工作面開采技術達到國際先進水平奠定了良好的技術基礎。

簡介：隨著社會生活水平的提高，人們對工業(yè)產品的要求也越來越向細分化、定制化的方向發(fā)展。這種市場和客戶需求的易變性要求生產企業(yè)的生產系統(tǒng)具備高度的靈活性、智能性和自動性。然而當前的自動化生產控制系統(tǒng)未能滿足該類靈活生產的要求。本文將信息物理融合系統(tǒng)（CYBERPHYSICALSYSTEM，CPS）應用在復雜工業(yè)生產過程的控制系統(tǒng)中，形成信息物理融合生產系統(tǒng)CYBERPHYSICALPRODUCTIONSYSTEM，CPPS。另外，研究分析多AGENT技術在自學習、自適應和社會性上的優(yōu)良性能，基于多AGENT技術在CPPS體系結構、網絡和控制策略等方面展開研究。相對于傳統(tǒng)的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)，CPPS能大大提高產品生產過程控制系統(tǒng)的靈活性、自治性和高效性。本文的主要研究工作有1充分利用AGENT在控制系統(tǒng)中的靈活性和自治性，面向復雜工業(yè)生產過程，研究和設計基于AGENT的CPPS體系結構2針對復雜工業(yè)生產過程環(huán)境中的異構網絡，研究CPPS多源異構網絡融合方法，并分析CPPS網絡數(shù)據的穩(wěn)定性3為了適應復雜工業(yè)過程生產任務的易變多樣，結合多AGENT系統(tǒng)的社會性和協(xié)作性等性能，研究分析基于多AGENT的CPPS自主控制策略生成方法。通過以上幾點的研究工作，解決當前復雜工業(yè)生產過程控制系統(tǒng)的靈活性、自治性不足等問題。將多AGENT系統(tǒng)技術引入到信息物理融合系統(tǒng)設計中，并將信息物理融合系統(tǒng)應用在復雜工業(yè)生產過程中是工業(yè)生產控制和管理模式的一次突破。該研究設計能使得企業(yè)生產系統(tǒng)更加靈活、優(yōu)化生產資源配置、提高生產效率、節(jié)約能耗并減少浪費，具有很好的經濟效益，并能提高人們的生活水平和推動社會科學技術的發(fā)展。

簡介：近年來隨著農村經濟社會的快速發(fā)展農村用電量增長迅速加快城鄉(xiāng)電力統(tǒng)籌發(fā)展勢在必行。國家電網公司為了貫徹落實公司黨組關于縣供電企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電營業(yè)所管理“兩個提升”工程的工作部署，夯實基層和基礎管理，解決“兩頭薄弱”的問題，實現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電營業(yè)所生產營業(yè)用房基礎設施“標準化建設、規(guī)范化管理”工作目標，加大在鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電營業(yè)所建設上的投資力度。但在實際工程項目建設中，超規(guī)模、超投資、超標準的“三超”現(xiàn)象時有發(fā)生，與國家電網公司貫徹落實中央八項規(guī)定、大力發(fā)揚艱苦奮斗、勤儉節(jié)約的優(yōu)良作風精神相違背。這些現(xiàn)象均與建設項目各個階段造價失控有著必然的聯(lián)系。由于建設項目投資本身具有投資額大、投資周期長、投資一次性的特點，決定了建設項目工程造價管理必須建立一個全過程、全方位的管理體系。本文首先全面回顧了國內外工程造價管理理論與實踐的歷史發(fā)展過程和管理現(xiàn)狀，并從建設項目全過程不同階段不同側面，分析我國建設項目工程造價管理的現(xiàn)狀和存在問題，提出全過程造價管理的必要性，最后以兩河供電所新建項目為例，從項目的投資決策，設計，招投標，組織施工，竣工驗收等全部階段來分析解決遇到的問題。通過對兩河供電所案例的分析，為以后的供電所新建項目提供寶貴的經驗，使整個項目全過程造價管理工作有條不紊地進行。

簡介：制絲工藝是卷煙工藝流程中的一個重要環(huán)節(jié)，其工藝加工水平的高低直接影響到卷煙產品的質量和安全性。制絲過程中煙葉（絲）的化學成分、香氣質量及煙氣的有害成分隨著加工過程溫濕度的變化在發(fā)生著不同程度的改變，加強對制絲過程煙葉（絲）質量變化的研究，對提高制品質量、降低卷煙危害性有著重要的意義。本研究選用長白山兩個低焦油規(guī)格卷煙配方煙絲為材料，采用在線調控、優(yōu)化制絲關鍵工序工藝參數(shù)的方法，從煙絲常規(guī)化學成分、特色成分、致香成分、卷煙主流煙氣常規(guī)成分、7種有害成分釋放量等不同的方面，探索既保障卷煙內在質量又降低危害性的工藝參數(shù)組合，為“長白山”卷煙的安全性控制提供技術支撐，為“長白山”低焦油品牌保駕護航，研究的主要結論如下1通過真空回潮工序工藝優(yōu)化和危害性控制研究，結果表明①從內在化學質量綜合指數(shù)∑C結果來看，A規(guī)格煙葉最優(yōu)的是HC3處理，最優(yōu)的參數(shù)組合是破空真空度86KPA，保壓時間160SB規(guī)格煙葉最優(yōu)的是HC1處理最優(yōu)的參數(shù)組合為破空真空度77KPA，保壓時間160S。因此，對于真空回潮工序，可以適當延長保壓時間，以提高內在化學質量。②A規(guī)格煙葉經過不同真空回潮參數(shù)組合處理后，對照處理HC0卷煙危害性指數(shù)最高，達到62581，HCL處理危害性指數(shù)最低。A規(guī)格卷煙綜合質量評價指數(shù)P最優(yōu)的工藝參數(shù)組合為保壓時間143S、破空真空度86KPA。這表明適當增加真空回潮工序破空點抽真空度，延長保壓時間，有利于提高卷煙綜合質量。2通過篩分加料工序工藝優(yōu)化和危害性控制研究，結果表明①從內在化學質量綜合指數(shù)∑C結果來看，A規(guī)格煙葉最優(yōu)的是JL0處理，最優(yōu)的參數(shù)組合為熱風溫度104℃、電機頻率35HZB規(guī)格煙葉較優(yōu)的是JL0和JL2處理，最優(yōu)的參數(shù)組合為熱風溫度104℃、電機頻率35HZ兩個規(guī)格煙葉經過JL3處理內在化學質量綜合指數(shù)均最低。可見降低熱風溫度，對煙葉進行更低強度的“柔性加料”，更有利于煙葉內在化學質量的提高。②A規(guī)格煙葉經過不同篩分加料參數(shù)組合處理后，試驗設計的參數(shù)組合卷煙煙氣危害性指數(shù)均低于JL0對照處理，且JL2處理危害性指數(shù)最低，JL3處理次之。A規(guī)格卷煙綜合質量評價指數(shù)最優(yōu)的工藝參數(shù)組合為熱風溫度104℃、電機頻率35HZ。這表明適當?shù)慕档蜔犸L溫度，進行“柔性加料”，有利于提高包含內在化學品質、卷煙安全性在內的卷煙綜合質量。3通過貯葉工序工藝優(yōu)化和危害性控制研究，結果表明①從內在化學質量綜合指數(shù)∑C結果來看，A規(guī)格最優(yōu)的貯葉時間為2小時，B規(guī)格煙葉最優(yōu)的貯葉時間為48小時。②A規(guī)格煙葉經過不同貯葉處理后，ZY2處理主流煙氣危害性指數(shù)最低，ZY1處理次之，ZY3處理危害性指數(shù)最高。貯葉工序A規(guī)格卷煙綜合質量評價指數(shù)最優(yōu)的工藝為ZY1P14491，其次為ZY2P14072，ZY3P11746卷煙綜合質量評價指數(shù)最低。這說明在試驗范圍內，隨著貯葉時間增加，A規(guī)格綜合質量呈降低趨勢。貯葉時間2小時的貯葉工藝，相對有利于提高卷煙綜合質量。4通過切絲工序工藝優(yōu)化和危害性控制研究，結果表明①從內在化學質量綜合指數(shù)∑C結果來看，A規(guī)格煙絲最優(yōu)的切絲工藝是QS3處理，B規(guī)格煙絲最優(yōu)的切絲工藝是QS2對照處理。②經過不同切絲寬度處理后，切絲11MM時不利于A規(guī)格配方卷煙危害性的控制，QS3處理卷煙主流煙氣危害性指數(shù)最低，QS1處理次之，QS2處理危害性指數(shù)最高。切絲工序A規(guī)格卷煙綜合質量評價指數(shù)最優(yōu)的工藝為QS3處理P13027，其次為QS1處理P11491，QS2處理P10745卷煙綜合質量評價指數(shù)最低。這表明在試驗范圍內，適當增加切絲寬度，有利于提高卷煙綜合質量。5通過氣流干燥工序工藝優(yōu)化和危害性控制研究，結果表明①從內在化學質量綜合指數(shù)∑C結果來看，A規(guī)格煙絲最優(yōu)的氣流干燥工藝參數(shù)組合是GZ2處理，最優(yōu)的參數(shù)組合為混合風溫190℃、入口含水率255％B規(guī)格煙絲最優(yōu)的氣流干燥工藝參數(shù)組合是GZ0對照處理，最優(yōu)的參數(shù)組合為混合風溫185℃、入口含水率22％。②經過不同氣流干燥處理后，A規(guī)格各處理卷煙主流煙氣危害性指數(shù)均低于GZ0對照處理，這表明現(xiàn)行的氣流干燥工藝參數(shù)并不利于卷煙危害性的控制，尚有進一步降低危害性的潛力可以挖掘GZ2處理危害性指數(shù)最低，GZ3處理次之。A規(guī)格氣流干燥工序卷煙綜合質量評價指數(shù)最優(yōu)的工藝參數(shù)組合為混合風溫190℃、入口含水率26％，在適當范圍內提高氣流干燥混合風溫度，提高超級回潮強度，增加氣流干燥入口煙絲含水率，有利于提高卷煙綜合質量。6通過貯絲工序工藝優(yōu)化和危害性控制研究，結果表明①從內在化學質量綜合指數(shù)∑C結果來看，兩規(guī)格煙絲貯絲時間24小時內在化學品質綜合指數(shù)均最低A規(guī)格煙絲∑C最優(yōu)的貯絲時間為48小時，B規(guī)格最優(yōu)的貯絲時間為4小時。②隨著貯絲時間延長，主流煙氣危害性指數(shù)逐漸降低，ZY1處理危害性指數(shù)最高，ZY2處理次之，ZY3處理最低。A規(guī)格貯絲工序卷煙綜合質量評價指數(shù)雖優(yōu)的工藝為ZS3P14375，其次為ZS1P14032，ZS2P13618卷煙綜合質量評價指數(shù)最低。這說明在試驗范圍內，貯絲時間48小時，相對有利于提高卷煙綜合質量。

簡介：青霉素發(fā)酵過程是一個具有高度非線性、時變性和復雜相關性的生化過程。對于發(fā)酵過程的參數(shù)測量、操作監(jiān)視、自動控制，成為發(fā)酵生產優(yōu)化管理與自動化的關鍵問題。本文利用和利時MACSV系統(tǒng)FM802控制器對發(fā)酵過程溫度、壓力、流量、PH值、溶氧值等參數(shù)進行數(shù)據采集、處理、運算和交換，通過在PC機上對控制器算法生成組態(tài)CODESYS完成對控制器的編程，并在PC機上制作和顯示大罐參數(shù)總貌、中罐參數(shù)總貌、補料畫面、報警畫面及歷史曲線等操作畫面，進行青霉素發(fā)酵控制系統(tǒng)方案的設計。青霉素發(fā)酵是菌體在一定條件下利用各種養(yǎng)料通過自身產生的酶作用合成的。補料量的控制是整個青霉素發(fā)酵過程中的關鍵，目前的控制也只能對一些外部參數(shù)（如溫度、罐壓、空氣流量等）進行簡單地控制，而對于生產過程中起關鍵作用的補料量的控制多是靠人工經驗。本文在分析了大量的國內外文獻之后針對青霉素分批補料發(fā)酵過程優(yōu)化控制問題，提出了設計模糊控制器控制補糖量的設計方法。選取比生長速率的偏差E和比生長速率偏差變化率EC為輸入量，加糖速率變化量△U為輸出量設計模糊控制器，并用MATLAB仿真工具進行補糖量的控制仿真。

簡介：隨著科學技術的日益發(fā)展，天文望遠鏡從小口徑逐漸向大口徑的方向發(fā)展，從陸地向外太空發(fā)展。天文望遠鏡是一個復雜的精密儀器，隨著光學水平，機械水平，電子學水平的提高。天文望遠鏡精密化程度，復雜程度都顯著提高。與此同時對望遠鏡控制系統(tǒng)的要求也就上了一個臺階。隨著計算機技術的發(fā)展，天文望遠鏡控制系統(tǒng)的自動化控制程度需要越來越高。望遠鏡控制系統(tǒng)需要具有穩(wěn)定，可拓展的良好構架，這樣才能使得望遠鏡控制系統(tǒng)在如今技術快速發(fā)展的情況下保持持續(xù)的生命力。本論文首先介紹國內外望遠鏡的發(fā)展趨勢，通過對國內外望遠鏡的趨勢的研究得到望遠鏡控制框架的需求要求。望遠鏡控制系統(tǒng)需要具有更好的通用性，擴展性。不同的望遠鏡控制需求之間具有很多相似性，這就給我們構架一種通用的望遠鏡控制結構提供了可能。之后介紹FAST望遠鏡控制系統(tǒng)的研究，F(xiàn)AST望遠鏡控制系統(tǒng)使用CBA作為通信中間件，采用分布式的方式構建整個望遠鏡控制系統(tǒng)。不同組件可以通過命名服務相互連接，通過消息總線進行信息交換。在各個組件中，我們主要通過對消息總線、執(zhí)行器、饋源支撐子系統(tǒng)等面剖析FAST望遠鏡控制系統(tǒng)中的關鍵技術。在對消息總線的研究中，使用OPENDDS來實現(xiàn)消息總線，并對其進行性能測試。在執(zhí)行器中使用XML的方式構建命令流，完成通用化的命令分發(fā)架構。在BSST望遠鏡控制系統(tǒng)的研究中，采用RTS2和EPICS相結合的方式，RTS2本身是一個望遠鏡開源控制框架。而EPICS在加速器控制系統(tǒng)中廣泛應用具有很好的實時性。我們通過EPICS控制具體硬件，作為設備控制層，而RTS2作為上層控制架構對望遠鏡進行整體的觀測控制。在控制系統(tǒng)中具體研究了執(zhí)行器的設計和實現(xiàn)，使用面向對象的設計方法將不同的命令抽象為命令類，并與RTS2事件機制相結合完成對不同子系統(tǒng)設備的控制。此外還對調焦系統(tǒng)進行了設計和實現(xiàn)，通過控制望遠鏡子系統(tǒng)和相機子系統(tǒng)完成自動調焦功能。最后通過對FAST望遠鏡和BSST望遠鏡控制系統(tǒng)中流程控制技術的不同做出比較。在技術實現(xiàn)，驅動模型，構架，流程控制等多個方面對它們進行比較，進而得到兩種流程控制技術的優(yōu)缺點。

簡介：煤泥水處理作為選煤廠的一項重要工藝流程，直接關系到廠區(qū)的閉水循環(huán)指標，同時也對選煤廠整體效率與生產指標造成影響。濃縮與壓濾是煤泥水處理中的兩個關鍵環(huán)節(jié)，其目的就是為了實現(xiàn)煤泥水中細微顆粒與清水的分離，回收煤泥，清水循環(huán)利用。絮凝劑與助濾劑的添加主要是為了改變煤泥水微粒的表面電性，加速煤泥微粒絮團的形成，加速沉淀，并提高脫水性能。本文針對成莊礦選煤廠原有絮凝劑與助濾劑藥劑添加裝置系統(tǒng)中添加量由人工設置或針對單個環(huán)節(jié)進行添加量控制的問題，沒有兼顧濃縮與壓濾兩個相關環(huán)節(jié)的協(xié)同作用，造成藥劑添加不合理，造成藥劑的浪費，為了解決上述問題，提出了針對濃縮與壓濾過程藥劑協(xié)同控制的研究。通過對原有絮凝劑與助濾劑藥劑添加裝置的分析，現(xiàn)具有完善的藥劑溶液制備裝置與自動添加裝置，藥劑添加量控制策略有待完善。系統(tǒng)利用原有的制備與添加裝置，藥劑添加量由協(xié)同系統(tǒng)求解所得。煤泥水處理過程作為一個典型的物化反應過程，在濃縮與壓濾過程中藥劑添加量主要影響變量為入料濃度、入料流量、底流濃度、溢流濃度、壓濾周期與煤泥餅水分，該過程具有強耦合、非線性、大滯后等特點，很難通過數(shù)學推導建立其模型，本文提出了通過BP神經網絡對藥劑添加量進行模型的建立，并通過APSO算法進行最優(yōu)量求解的策略。經過對BP神經網絡原理和推理算法的分析，基于煤泥水處理中變量影響關系，分別建立451結構的絮凝劑添加模型與351結構的助濾劑神經網絡模型，并利用現(xiàn)場50組數(shù)據對網絡訓練。依據要實現(xiàn)目標與現(xiàn)場工況建立藥劑添加優(yōu)化量最優(yōu)化模型，確定優(yōu)化約束條件，選定PSO算法對藥劑最優(yōu)化模型進行求解計算，并利用慣性權重值與粒子飛翔速度線性遞減的自適應策略對PSO算法進行改進。在MATLAB平臺對APSO算法進行程序的設計與運行。為了實現(xiàn)算法對優(yōu)化量的在線求解計算，通過SIMULINK仿真平臺利用S函數(shù)調用APSO程序，并通過OPC技術實現(xiàn)與PLC控制器的聯(lián)合運行。本系統(tǒng)選用AB1756CONTROLLOGIXPLC為協(xié)同控制器，研華科技ACP4000作為上位機，系統(tǒng)進行硬件結構的搭建，使用RSLOGIX5000進行控制器程序的編寫，選用MATLABSIMULINK作為APSO算法在線計算平臺。為了實現(xiàn)數(shù)據的交互，使用MSG功能模塊與原系統(tǒng)控制器進行通訊，利用OPC接口技術實現(xiàn)控制器與MATLAB、FTVIEW之間的數(shù)據通訊。系統(tǒng)通過現(xiàn)場傳感器采集工況數(shù)據，通過OPC技術反饋到MATLAB的APSO算法相應變量中，由算法在線對該工況下最優(yōu)藥劑添加量求解計算，將優(yōu)化藥劑量經協(xié)同控制器返回給原藥劑添加系統(tǒng)，之后原藥劑添加系統(tǒng)按優(yōu)化藥劑量執(zhí)行動作，達到在線協(xié)同優(yōu)化的目的。系統(tǒng)在成莊礦選煤廠運行穩(wěn)定可靠，且通過對系統(tǒng)運行前后三個月的數(shù)據分析，煤泥生產總量也略有提高，同時噸煤泥PAC藥耗由2453KGT降低到2341KGT，噸煤泥PAM藥耗由0182KGT降低到0172KGT。藥劑消耗的經濟指標，由4119降低到3914。說明本系統(tǒng)不僅保證了煤泥水處理系統(tǒng)生產速率，同時降低了藥劑的消耗，提高了藥劑間的協(xié)同作用與選煤廠經濟效益。

簡介：與傳統(tǒng)加熱方式相比，微波的體加熱方式具有綠色清潔、選擇性加熱、加熱速度快、加熱及時等優(yōu)點，且目前也已在工農業(yè)以及醫(yī)療領域中取得了一定的應用價值。然而，介電媒質在微波作用下所存在的溫度分布不均、局部過熱等現(xiàn)象可能導致熱失控等安全問題。解決或改善這些問題的主要舉措是對受熱媒質的溫度或溫升速率進行有效控制。但是，這種使媒質從內部快速升溫的加熱方式，加上系統(tǒng)具有時變、外部擾動以及內部不確定性等特點，使得對受熱媒質的溫度實施精確實時的控制存在一定困難。因此，論文通過綜合分析微波加熱的原理、特點以及系統(tǒng)的基本組成，采用多率自適應控制策略，分別對媒質單點以及多點的溫度進行跟蹤控制研究，以達到抑制熱失控和改善媒質溫度分布不均的目標。主要內容如下①針對熱失控的問題，考慮到微波加熱過程中存在微波饋入功率速率快于溫度檢測周期的情況，提出采用SISO多率自適應控制策略，通過快速準確地控制微波功率，對媒質多個溫度檢測點中的最高溫度進行跟蹤控制，以此來達到抑制熱失控的效果。該控制策略通過引入內模濾波器，將跟蹤問題簡化為穩(wěn)定問題，利用自適應輸出估計器對多率系統(tǒng)進行辨識；考慮到系統(tǒng)的非對稱性飽和的輸入約束情況，對基于ASPR條件下的自適應算法進行改進。最后，對該控制策略的有效性進行仿真分析以及實驗驗證。②針對受熱媒質溫度分布不均的問題，提出SIMO多率自適應控制策略，通過對媒質多點的溫度進行有效控制，達到改善媒質溫度均勻性的目的。該控制策略首先利用多率采樣及內模濾波器，將SIMO系統(tǒng)的跟蹤控制問題轉化為輸入輸出等維的MIMO系統(tǒng)的穩(wěn)定問題，以滿足自適應控制器的設計要求；進一步，針對系統(tǒng)的輸入約束，提出改進的自適應控制算法，并利用LYAPUNOV第二法對所提算法的穩(wěn)定性進行證明；最后，仿真分析該控制策略在改善媒質溫度均勻性上的有效性。

簡介：隨著自動化生產能力不斷的提高，以柔性制造為主要生產方式的企業(yè)日漸增多。柔性制造系統(tǒng)FMS是離散事件動態(tài)系統(tǒng)DEDS的一個典型分類，其是由統(tǒng)一的信息控制管理系統(tǒng)、物料運輸及貯存系統(tǒng)和一系列數(shù)字控制加工設備組成，能適應加工對象變換的自動化機械制造系統(tǒng)。而柔性制造系統(tǒng)的運行，除了對預訂的加工工藝進行工作外，在系統(tǒng)中還會出現(xiàn)各種突發(fā)性的情況。在資源有限的情況下，如何對資源進行有效的配置，是提高整個系統(tǒng)生產效率的關鍵所在。為提升效率，對整個生產系統(tǒng)直接進行改造是極其不現(xiàn)實的，所以要利用計算機仿真技術對整個系統(tǒng)進行建模，根據生產實際改變模型相應變量，從而得到相應的結論。系統(tǒng)調度與控制的研究方法常見的有啟發(fā)式算法派遣規(guī)則，馬爾科夫鏈法，排隊網絡方法，數(shù)學方法，人工智能等。但這些方法多以穩(wěn)態(tài)、獨立性為假設前提，系統(tǒng)中不一定完全能夠滿足這些要求，所以不能保證得出結論的正確性。PETRI網具有直觀、易懂和易用的優(yōu)點。不僅可以有直觀的圖形表示也有嚴謹?shù)臄?shù)學表達公式。既可以用于靜態(tài)結構分析也可用于動態(tài)行為分析，所以，以PETRI網建模和FLEXSIM仿真相結合的方案對柔性制造系統(tǒng)進行分析。首先運用PETRI網對整個的系統(tǒng)所涉及的對象進行建模，該模型是對整個系統(tǒng)的靜態(tài)邏輯結構進行建模，著重表達各個對象之間的邏輯關系，基本PETRI網可以對一些簡單的邏輯關系進行很好的表達，但當PETRI網所描述的對象數(shù)量增加時，PETRI網中的節(jié)點數(shù)量會呈指數(shù)爆炸增長。為了減少整個網系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)量，本文引入了帶有顏色因素的PETRI網，即有色PETRI網。通過對網中的流動資源托肯，賦予顏色，也就是相同或不同的特征值，以此來給PETRI網進行分層，來減小整個網系統(tǒng)的規(guī)模?；綪ETRI網所有的動作都是瞬時完成的，實際系統(tǒng)的加工時間，物流消耗時間等在PETRI網中的表達則需要引入時間因素。PETRI網只對系統(tǒng)進行了靜態(tài)邏輯結構建模。FLEXSIM仿真軟件則可對生產系統(tǒng)進行動態(tài)仿真。FLEXSIM是一款3D可視化的仿真軟件，其不僅有面向對象的建模技術，還可以對建模系統(tǒng)的數(shù)據進行分析。通過PETRI網與FLEXSIM之間的轉換，根據PETRI網設置相關參數(shù)，運行并得出數(shù)據。通過建立生產系統(tǒng)的仿真模型，分析了模型中存在的沖突、死鎖等情況，本文提出了容量預警機制來反饋調節(jié)系統(tǒng)的發(fā)料速度。對于生產平衡率的問題，提出了運用啟發(fā)式算法的SPT規(guī)則，合理的解決了生產過程中資源流動與利用的問題，有效地改進了生產設備的平衡率。對生產系統(tǒng)的控制調度、優(yōu)化改造是一種很好的探索，具有重大意義。

簡介：無人機房設備電源的遠程控制在工業(yè)領域占有舉足輕重的地位。近年來，電源的控制已經打破了傳統(tǒng)性的控制概念，智能化、遠程化、網絡化控制成為當前重要的發(fā)展方向。鐵路是國民經濟的大動脈，行車安全是鐵路的永恒主題，鐵路“5T”無人監(jiān)控設備機房是確保鐵路運輸安全的重要保障。目前，“5T”設備維護方式十分落后，需派工作人員遠程奔赴現(xiàn)場處理，及時性差，運輸安全得不到保障。本課題基于目前鐵路改革發(fā)展趨勢，結合鐵路數(shù)字通道改造契機，設計了基于ΜIP協(xié)議棧的鐵路“5T”無人機房設備電源遠程控制系統(tǒng)。本文針對鐵路“5T”無人機房設備的維護現(xiàn)狀進行了論述，提出了設備電源網絡遠程控制的創(chuàng)新方案（以下簡稱網絡電源控制系統(tǒng)）。對網絡電源控制系統(tǒng)進行了分析和設計，將系統(tǒng)分為以主控制器為核心的硬件感知控制層和以客戶端為核心的應用層。構建了以需求為平臺的硬件感知控制層結構。通過主控制器及以太網模塊并通過SPI通信模式實現(xiàn)網絡數(shù)據傳輸通過溫度、濕度、紅外安防模塊實現(xiàn)對現(xiàn)場參數(shù)及環(huán)境安全的監(jiān)測，通過繼電器模塊實現(xiàn)對設備電源的控制。設計了系統(tǒng)硬件感知控制層、網絡傳輸層和應用層的軟件。通過對前后臺系統(tǒng)進行代碼改造，采用類ΜCOSⅡ的實時操作系統(tǒng)進行數(shù)據采集、時鐘配置、繼電器控制等，提高了系統(tǒng)遠程控制的實時性。提出采用基于精簡的ΜIP協(xié)議棧設計網絡傳輸層，精簡了代碼量，提高了數(shù)據的傳輸速度，改善了傳輸性能。對比目前常用的CC等語言，確定選擇了C＃實現(xiàn)應用層軟件的開發(fā)，界面功能強大，使C＃組件轉化為網絡服務，可以快速進行網絡開發(fā)。完成了包括網絡電源控制界面、登錄界面、更改用戶界面、添加用戶界面和主控制界面等的設計。通過SOCKET與主控制器進行網絡通信，實現(xiàn)對繼電器的控制以及環(huán)境參數(shù)的讀取功能。SOCKET通信運用了單獨的線程，減輕了主線程負擔，提高了通信質量。對網絡電源控制系統(tǒng)進行了整體運行測試，對網絡傳輸速度，傳輸數(shù)據包等進行了分析。系統(tǒng)經過測試和應用，各個硬件模塊均能正常工作，符合設計要求。最后對論文進行了總結，對系統(tǒng)進一步完善提出了展望。

簡介：現(xiàn)代工業(yè)生產過程一般是非線性、時變、強耦合的復雜系統(tǒng)，難以建立精確的過程監(jiān)控解析模型，隨著傳感器及計算機技術的發(fā)展，控制系統(tǒng)可以記錄大量的過程數(shù)據，這就為建立生產過程監(jiān)控的統(tǒng)計分析模型奠定了基礎。本文以典型間歇過程對象啤酒發(fā)酵為對象，研究間歇過程故障診斷及監(jiān)控模型，并對發(fā)酵過程控制算法進行了研究。主要研究內容及工作如下1在對啤酒發(fā)酵工藝及生產設備充分研究的基礎上，在原控制系統(tǒng)的基礎上進行改進設計，主要解決原系統(tǒng)開關控制的問題，使用冷媒連續(xù)調節(jié)方式進行替代，大幅度提高控制精度，涉及到控制器設計、結構設計、與原控制系統(tǒng)的參數(shù)傳遞及協(xié)調控制問題，改進的系統(tǒng)在溫度控制上采用一泵多罐模式。2針對間歇發(fā)酵過程緩慢時變和非線性等特點，以核理論方法為基礎，對核主元分析算法進行改進，提出了一種基于核主元分析下限檢測的故障檢測算法，并進一步推廣出多向核主元分析算法和分段多向核主元分析算法。以上方法通過對非線性核函數(shù)的引入，可以把過程中存在的非線性信息進行充分提取，使得在高維特征空間中可以快速的計算出主元，最后把上述實驗成果應用在啤酒發(fā)酵過程監(jiān)測上。3對于存在大時滯、大慣性以及非線性特點的啤酒發(fā)酵溫度控制過程，對PID控制器進行了改進，設計了一種基于模糊理論的改進PID控制器，并通過MATLAB仿真驗證了該控制器的控制效果。

簡介：近年來，隨著國民經濟的快速增長，人民生活水平不斷提高國家對于電力供應的安全穩(wěn)定要求日益提升，經濟環(huán)保要求愈發(fā)強烈。在能源結構的調整更加傾向于清潔電力能源的情形下，電力高效，低能耗成為今后發(fā)展的重點。提高效率是實現(xiàn)更高效益的必然途徑。熱效率作為重要的控制對象，不僅與電力生產的安全密切相關，更是電廠效益的直接因素之一。目前，電廠實際采用的還有很大一部分依然是PID控制，對于大慣性，強滯后主蒸汽溫度對象，其控制效果一般，難以達到優(yōu)良品質。在提高電廠效益要求的推動下，改進控制系統(tǒng)的要求日益迫切。本文在嘗試改進熱能控制系統(tǒng)方面做了下面內容1針對傳統(tǒng)PID控制在電廠主蒸汽溫度控制中很難取得較為滿意控制效果現(xiàn)狀，結合預測控制優(yōu)化時域在調節(jié)控制系統(tǒng)動態(tài)特性與穩(wěn)態(tài)性能方面表現(xiàn)的重要作用，本文給出的基于動態(tài)時域優(yōu)化改進的預測函數(shù)多模型控制在跟蹤參考軌跡與設定值方面具有更好的快速性與魯棒性。文章通過提前離線建立的多個典型工況點主蒸汽溫度模型，設計出對應預測控制器。利用建立的匹配誤差策略，選擇最佳控制器，在線計算模型權重并輸出組合控制量。結合基于誤差性能指標與模糊加權切換策略，給出了易于實現(xiàn)的多模型預測函數(shù)控制方案。通過仿真對比可知，此基于多模型加權的預測函數(shù)控制方法優(yōu)于傳統(tǒng)的PID控制與基于固定模型的預測函數(shù)控制。2針對預測函數(shù)控制在大范圍對象波動中容易失調的情況，文章在預測函數(shù)控制動態(tài)補償中加入模糊控制量，以彌補預測函數(shù)在對象模型失配情況下的控制力度的不足。從仿真中分析得到控制效果良好，具有一定的魯棒性。

簡介：浮選技術是一種比較重要的選礦方法。浮選過程中所添加的藥劑量大小、及時準確與否以及浮選設備液面的高低、充氣量的大小等因素都直接影響著產品的數(shù)質量和企業(yè)的效益。隨著國內外學者對浮選自動化控制系統(tǒng)的深入研究，實現(xiàn)浮選過程的自動化不但能夠克服傳統(tǒng)人工調節(jié)的缺點，還可以通過對浮選過程的穩(wěn)定與優(yōu)化控制降低浮選生產的能耗，減輕了崗位工人的勞動強度，為選礦廠帶來直接的經濟效益。本文針對金堆城百花嶺選礦廠浮選加藥控制系統(tǒng)進行了深入的研究，并在原有的加藥控制系統(tǒng)上提出了加藥PLC自動控制的目標。介紹了由圖像采集及數(shù)字圖像識別系統(tǒng)、PLC自動加藥控制系統(tǒng)組成的智能加藥系統(tǒng)。本文通過工控機對CCD攝像頭拍攝的浮選泡沫圖像進行分析處理，提取出可以表示泡沫層特征的參數(shù)，并建立了浮選綜合效率和藥劑用量回歸模型。利用所得模型對浮選泡沫圖像進行識別，將識別結果反饋給PLC加藥系統(tǒng)，控制浮選藥劑的添加。針對浮選自動加藥控制系統(tǒng)的要求，設計開發(fā)了浮選加藥PLC控制系統(tǒng)軟件部分，包括控制軟件和監(jiān)控軟件。其中控制軟件是基于西門子STEP7開發(fā)的，監(jiān)控軟件是基于西門子WINCCV60開發(fā)的，用于實現(xiàn)對浮選過程檢測的實時數(shù)據進行采集、存儲、處理及調整等功能。