hur.cn - 华软网

 热门搜索

  • 论文编号: 佚名
  • 论文字数: 10000 字
  • 支付金币: 5个
  • 金币充值: 点击查看金币充值
  • 资源类型: 毕业设计
  • 论文语言: 简体中文
  • 运行环境: WinXP/NT/Vista/Win7
  • 解压密码:
  • 评分等级: ★★★
  • 整理录入: 昕晨
  • 更新时间: 2021/1/13 23:33:38

设计介绍    


第一章 绪 论

1.1  PLC的定义及现状
随着电子技术的发展,可编程控制器(Programmable Logic Controller.以下简称PLC)由原来简单的逻辑量控制,逐步具有了计算机控制系统的功能,同时,还具有抗干扰性强、可靠性强、体积小、编程方便、修改容易、网络功能强盛等显著优点,它能够与计算机一起组成功能完整的控制系统。PLC在工业控制领域获得了广泛的应用,在PLC组成的控制系统中,一般由上、下位微机组成主从式控制系统。PLC作为下位机,完成数据收集、状态判别、输入输出控制等,上位机(微型计算机、工业控制机),完成收集数据信息的存储、分析措置惩罚、复杂运算、状态显示和打印输出,以实现对系统的实时监控。微型计算机与PLC组成的主从式实时监控系统,能够充分施展各自的优点和功能,实现优势互补。
PLC的定义以下:“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下应用而设计的。它采取可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产进程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于使工业控制系统形成一个整体,易于扩大其功能的原理设计” [1]。
S7-300的CPU具有富厚的指令功能,编程十分方便。采取PLC作为温度控制系统的焦点,克服了以往仪表控制的单回路调节器的弱点,能够由用户自己定义控温曲线,同时利用PLC控制逻辑量的优点,与输入、输出信号通过简单的编程实现连锁,能够对各种故障情况及时做出反应,使控制系统越发平安可靠。

1.2  进程工业控制算法的应用现状
(1) PID控制算法
大批的事实证明,传统的PID控制算法对于绝大部份工业进程的被控对象(高达90%)可取得较好的控制结果。采取改善的PID算法或将PID算法与其余算法举行有机的连系往往能够进一步提高控制质量。
(2) 预测控制
预测控制是直接从工业进程控制中产生的一类鉴于模子的新型控制算法.它高度连系了工业实际的要求,综合控制质量对照高,因而很快引起工业控制界和学术界的广泛兴趣与重视。预测控制有三要素,即预测模子、滚动优化和反馈校正。它的机理讲明它是一种开放式的控制计谋,体现了人们在措置惩罚带有不确定性问题时的一种通用的思想方法。
(3) 自顺应控制
在进程工业中,很多的进程是时变的,如采取参数与结构固定不变的控制器,则控制系统的性能会持续恶化,这时就需要采取自顺应控制系统来顺应时变的进程。它是辨识与控制的连系。目前,对照老练的自顺应控制分三类:A、自整定调节器及其它简单自顺应控制器;B、模子参照自顺应控制;C、自校正调节与控制。自顺应控制己在工程实际中获得了很多的应用,但它至今依然有许多待进一步解决的问题(特别在参数预计方面),这些问题不解决,自顺应控制的广泛应用仍将遇到许多困难。
(4)智能控制
随着科学技术的发展,对工业进程不仅要求控制的精确性,越发注重控制的鲁棒性、实时性、容错性和对控制参数的自顺应和自学习能力。另外,被控工业进程日益复杂,进程严重的非线性和不确定性,使许多系统没法用数学模子精确描写。没有精确的数学模子作前提,传统控制系统的性能将大打折扣。对于复杂的工业进程往往能够取得很好的控制效果。罕见的智能控制方法有以下几种:模糊控制、分级递阶智能控制、专家控制、人工神经元网络控制、拟人智能控制等。这些智能控制方法各有千秋,但又存留各自的不足。研讨讲明将它们相互交叉连系或与传统的控制方法连系将会产生更佳的效果[16]。智能控制在家电行业及工业进程中取得了许多成功的应用。在海内外,模糊控制与人工神经元网络也在石化、钢铁、冶金、食物等行业取得了成功的应用。

1.3  预测控制的历史和发展现状
以状态空间法为基础的现代控制理论从60年代早期发展以来,已取得了很大进展,对自动控制技术的发展起到了积极的推选措用。但随着科学技术和生产的迅速发展,对庞大、复杂和不确定性系统实行自动控制的要求持续提高,使得现代控制理论的局限性日益明显。一般来说,实际工业进程常具有非线性、时变性和不确定性,且绝大多数工业进程是多变量的,难以建立它们精确的数学模子。即使一些对象能够建立数学模子,它们的结构也往往十分复杂,难于设计并实现有效控制。最近几年发展起来的自顺应、自校正控制技术,虽然能在一定水平上解决不确定性问题,但其本质依然要求在线辨识对象模子,所以算法复杂,计算量大,且它对进程的未建模动态和扰动的顺应能力差,系统的鲁棒性问题尚有待进一步解决,因此应用范围也遭到限制。鉴于上述情况,在工业进程控制领域,应用现代控制理论设计的进程控制器的控制效果,往往还不如按经典理论设计的PID调节器好。因此,到目前为止,在工业进程中,占统制位置的依然是经典的PID调节器。
为了克服理论与应用间的上述不协调现象,从70年代以来,人们除增强对生产进程的建模、系统辨识、自顺应控制、鲁棒控制等的研讨外,起头打破传统控制思想的束缚,试图面向工业进程的特色,寻找各种对模子要求低、在线计算方便、控制综合效果好的算法。随着数字计算机向小型、高速、大容量、低成本方向的发展,也为这类新算法的实现提供了物资基础。预测控制就是这类情况下发展起来的一类新型计算机控制算法。
预测控制不是某一种统一理论的产物,而是在工业实践进程中独立发展起来的。它是由美国和法国几家公司在70年代前后提出的。而且一经问世,就在石油、电力和航空等工业中获得十分成功的应用。随后又相继出现了各种其余相近的算法,到目前为止已有几十种之多,可统称为预测控制算法。最早应用于工业进程的预测控制算法,有Richalet、Mehra等提出的、建立在非参数模子脉冲响应基础上的模子预测启发控制(MPHC),或称为模子算法控制(MAC),和Culter等提出的、建立在非参数模子阶跃响应基础上的动态矩阵控制(DMC)等。由于这类算法用来描写进程动态行为的信息,是直接从生产现场检测到的进程响应(即脉冲响应或阶跃响应),且不需要事先知道进程模子的结构和参数的有关先验知识,也不用通过复杂的系统辨识来建立进程的数学模子,即可根据某一优化指标设计控制系统,确定一个控制量的时间序列,使未来一段时间内被调量与经过柔化后的期望轨迹之间误差为最小。由于预测控制算法采取的是持续在线优化,且在优化进程中持续通过实测系统输出与预测模子输出误差和某些不确定性干扰等的影响,使系统的鲁棒性获得增强,适用于控制复杂工业生产进程。

 


上一源码:Matlab在图像处理与目标识别方面的应用毕业设计(含毕业设计、设计代码)论文字数:7538字 E0008
下一源码:单片机实现的步进电机控制系统计(含毕业论文、设计源码)

下载地址    

  • 基于PLC的液位控制系统的设计(含毕业论文、设计源码)

下载说明

  • 为防止盗链,本站资源部分有解压密码,解压密码点击查看
  • 如果您发现该资源不能下载,请通知管理员;
  • 为了保证您快速的下载,推荐使用迅雷或网际快车等专业工具下载;
  • 为确保所下资源能正常使用,请使用WinRAR v3.80或以上版本解压本站资源;
  • 本站所收集的下载资源均来源于网络,如果有侵犯您的版权,请来信告知,我们会马上处理;
  • 本站所提供的资源仅供学习和研究,请勿用于商业用途,请在下载后24小时内删除;
  • 本站不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的损失或伤害!