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过程/温度控制算法开发

原创 Linux操作系统 作者:dragonflydas 时间:2012-06-28 11:05:49 0 删除 编辑

过程/温度控制算法开发

在工业生产过程当中,常常需要用闭环控制方式来控制温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的模拟量。 工业过程控制是把控制理论和工业实现技术相结合的一门学科, 针对各种过程控制问题不同的控制方法不断地提出。 PID调节是经典控制理论中最典型的用于闭环控制系统的调节方法。积分控制可以消除系统的静差,提高系统控制精度和抗外界干扰能力;微分控制改善系统的动态响应速度,用于克服系统的惯性滞后,提高系统的稳定性;比例、积分、微分控制结合具有较强的灵活性和适应性。 PID控制算法具有很强的灵活性,根据被控对象特点不同,可以使用PI、PD、PID等多种控制方式,以达到良好的控制效果, 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。 鲁棒控制是一个着重控制算法可靠性研究的控制器设计方法。鲁棒性一般定义为在实际环境中为保证安全要求控制系统最小必须 满足的要求。一旦设计好这个控制器,它的参数不能改变而且控制性能保证。预测控制是一种基于预测过程模型的控制算法, 根据过程的历史信息判断将来的输入和输出。它强调模型的函数而非模型的结构,因此,状态方程、传递函数甚至阶跃响应或脉冲响 应都可作为预测模型。预测模型能体现系统将来的行为,因此,设计者可以实验不同的控制律用计算机仿真观察系统输出结果。 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。动态规划、 最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的 两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。智能控制是现代控制技术的又一个重要领域。关于智能控制有不同的定义。 参考一个应用各种人工智能技术的范例,智能控制可以包括如下几种方法:(1)学习控制系统;(2)专家系统;(3)模糊控制; (4)神经网络控制。

温度、压力,流量和液位是四种最常见的过程变量。其中温度是一个非常重要的过程变量,因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、 煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形,结晶以及空气流动等物理和化学过程。温度控制不好就可能引起生产安全,产品质量和产量等一系列问题。 尽管温度控制很重要,但是要控制好温度常常会遇到意想不到的困难。温度/热量控制在工业生产中运用的非常广泛,其控制过程中存在着很大的时滞性和很强的干扰。温度/热量控制系统是比较常见和典型的过程控制系统, 温度是工业生产过程中重要的被控参数之一,冶金﹑机械﹑食品﹑化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉﹑热处理炉﹑反应炉, 对工件的处理均需要对温度进行控制。因此,在工业生产和家居生活过程中常需对温度进行检测和监控。对比传统的PID,我们会发现常规PID控制响应慢,超调量较大, 调节时间长,这是由于比例、积分和微分三个时间常数相互制约,无法达到最优组合而造成的; 新的温度/热量控制方法不断提出,积分自校正PID算法,模糊温度/热量控制,模糊自适应温度控制等等。

拽亘弗莱自动化团队有深厚的控制理论基础,许多人是控制领域的博士或硕士, 他们也有多年实际过程/温度控制系统的设计、整定、调节经验,这些能帮助我们的客户把最先进有效控制理论应用到他们的产品中去, 从而 实现产品质量的技术飞越。

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