先进控制技术研究与应用现状调研报告
智能控制器调研报告范文
智能控制器调研报告范文一、引言智能控制器是指基于现代科技手段如人工智能等,对设备和系统进行智能化控制的一种装置。
近年来,随着科技的不断进步,智能控制器在各个领域得到了广泛应用,对自动化技术的发展起到了重要的推动作用。
本次调研旨在了解智能控制器在各个行业中的具体应用情况以及发展趋势。
二、智能控制器的定义和分类智能控制器是一种集成化的控制系统,能够根据输入的各种信号和条件,自动运行并进行决策和控制。
根据其功能和应用场景的不同,智能控制器可以分为以下几类:1. 工业控制器:主要应用于工业自动化领域,如生产线的自动控制、机器人控制等。
工业控制器具有高度的稳定性和可靠性,能够提高生产效率和产品质量。
2. 智能家居控制器:用于智能家居系统的控制,如灯光控制、温度调节、家电设备的远程控制等。
智能家居控制器能够实现家居设备的智能化管理,提高居住的舒适度和安全性。
3. 车载控制器:应用于汽车电子控制系统,如发动机控制、制动系统控制、驾驶辅助系统等。
车载控制器对汽车性能的稳定性和安全性具有重要影响,是现代汽车技术发展的关键。
4. 医疗控制器:应用于医疗设备的控制和监测,如手术机器人、心脏起搏器等。
医疗控制器能够实现对医疗设备的精确控制,提高医疗效果和安全性。
三、智能控制器的应用案例1. 工业控制器的应用在工业自动化领域,智能控制器可以实现对生产线的自动化控制。
例如,在汽车生产线上可以通过智能控制器对机械臂的动作进行准确控制,提高生产效率和质量。
此外,智能控制器还可以实现对环境参数的监测和调节,保证生产环境的舒适性和安全性。
2. 智能家居控制器的应用智能家居控制器可以实现对家庭设备的远程控制和智能化管理。
例如,可以通过智能手机或平板电脑控制灯光和温度,实现节能和舒适的居住环境。
此外,智能家居控制器还可以实现对安防系统的实时监控和报警功能,提高家庭的安全性。
3. 车载控制器的应用在汽车电子控制系统中,智能控制器起到了至关重要的作用。
先进电机控制技术的研究与应用
先进电机控制技术的研究与应用随着工业化的不断发展,电机控制技术已经逐渐成为了现代生产中最为关键的一项技术之一。
先进电机控制技术对于提升生产效率、改善产品质量、节约能源等方面都具有非常显著的作用。
因此,先进电机控制技术的研究与应用也逐渐成为了一个备受关注的领域。
一、先进电机控制技术的基础电机控制技术的基础是电机理论和控制理论。
电机理论主要包括电机的结构、工作原理、特性参数等方面的内容。
控制理论则包括控制方法、控制算法、控制器设计等方面的内容。
在电机控制技术中,电机理论和控制理论都是非常重要的部分。
只有深入研究这些理论,才能够更好地实现电机的控制和优化。
二、先进电机控制技术的发展现状目前,先进电机控制技术已经不断发展,并取得了很多重要的成果。
其中,矢量控制技术、感应电机控制技术、无传感器电机控制技术等都是非常重要的技术。
在矢量控制技术中,电机的转速和转矩可以被实时控制,因此,可以有效地提升电机的效率和稳定性。
在感应电机控制技术中,通过控制电机转子的电流和电场,实现转速和转矩的调节。
在无传感器电机控制技术中,通过电机转子的变量估计,实现转速和转矩的控制。
这些先进电机控制技术的发展,为电机控制的精确控制和优化提供了有力的手段。
同时也为工业发展带来了更多的机遇和支持。
三、先进电机控制技术在实际生产中的应用先进电机控制技术在实际生产中的应用非常广泛。
例如,在机车牵引系统中,矢量控制技术可以实现牵引功率的稳定性和可靠性。
在轨道交通系统中,感应电机控制技术可以实现列车的平稳运行。
在机床上,无传感器电机控制技术可以实现高精度加工。
目前,先进电机控制技术在风力发电、电动汽车、工业自动化等领域的应用也逐渐得到了较为广泛的应用。
四、未来先进电机控制技术的发展趋势随着技术的不断发展,先进电机控制技术也将逐步向高效、智能、网络化的方向发展。
例如,将先进电机控制技术与互联网、云计算、大数据等技术相结合,实现电机控制的远程监控和智能控制。
我国先进控制技术应用中的问题与对策
好 . 带来 显著 的经济 效益 可
经 典 控制 .如传 统 的 P D策 略 不 同 . I 先 进 控 制是 一 种基 于模 型 的控制 策 略 . 如
目如果 实 施 良好 .并 由专人 长期 维 护 . 收期一 般 在一 年 以 内 . 厚 的 回报是 先 丰 进 控制 引人 瞩 目之处
通过 实施 先 进控 制 . 以改 善过 程 可 动态 性 能 、减少 过 程变 量 的波 动 幅 度 ,
使其 更 接近 于 优化 目标值 . 而将 生产 从
装置 精确 控 制在 约 束边 界 条件 下 运行 . 最 终 达 到增 强 装 置 运 行 的稳 定 性 和 安
是参 数 自适 应 的 . 而且 在 实践 中仅能 应 用 于线 性被 控对 象 但 在石 化生 产过 程
被控对 象变 化往 往是结 构性 的 。对这 类
格 的统一 的定 义 但是 先进 控制 的任 务 全 性 、 证 产 品 质 量 、 高 目标 产 品 收 系统 . 保 提 模型 预测 控 制也 不 一定 能 收到 好
却是 明确 的 . 即用来 处 理那 些 采用 常 规 控制 效 果 不好 . 至无 法控 制 的复杂 工 甚 业 过 程 控 制 的 问题 先 进 控 制 应 用 得 有 率 、 加 装置 处 理量 、 增 降低 运 行成 本 、 减 的效 果 对 于 自适 应控 制 . 的现场 的 少 环境 污染 等 目的
先 进 控 制 技 术 ( vn e rc s Ad ac d Poes 入 先进 控制 技术
C nr1A C) o t . P ,是 对 那些 不 同 于常 规单 o 回路 PD控 制 . 比常 规 PD控 制 有更 I 并 I 好控 制效 果 的控 制 策略 的统称 由于 先 进控 制 的 内涵 丰 富 . 时带 有较 强 的 时 同 代特 征 . 因此 至今 对 先 进控 制 还没 有严
先进控制技术及应用学习报告
预测控制发展迅速,算法种类丰富多样,究其根本结构 模式,大致可分为如下三类: 1)基于非参数模型的预测控制算法。这类算法利用测试 被控对象的脉冲响应或阶跃响应即可得到预测模型,无 需考虑模型的结构和阶次,可将过程的时滞环节包含在 模型中,因此尤其适合表示动态响应不规则的对象特征, 适合处理开环不稳定多变量过程约束问题的控制。 2)与经典自适应控制相结合的一类长程预测控制算法。 这类算法融合了自校正控制和预测控制的优点,以长时 段多不优化取代了经典最小方差控制中的一步预测优化, 从而适用于时滞和非最小相位系统,具有良好的鲁棒性。 代表的算法有广义预测控制(GPC)、受控自回归积分 滑动平均模型预测控制(CARIMA)等。 3)基于结构设计不同的另一类预测控制算法。这类算法 由LQ或LQG发展而来,代表的有推理控制(IC)、滚 动时域控制(RHC)等。
谢谢
图1 系统仿真结构图
图2 系统单位阶跃响应(λ=0.05)
图3 系统单位阶跃响应(λ=0.1)
图4 系统单位阶跃响应(模型失配,λ=0.05)
图5 系统单位阶跃响应(模型失配,λ=0.1)
通过仿真可以可知,λ越大,系统响应越慢,但是鲁棒性较好; 相反,λ越小,系统响应越快,但是代价是鲁棒性下降。
2.5501 Gs 0.001s 2 1
由于磁悬浮系统为本质不稳定系统,首先引入反 馈控制器对不稳定磁悬浮系统进行镇定,C1 和q 组成广义被控对象 Gp 。
按照二阶系统进行镇定,控制器选择PD控制器, 取阻尼系数为0.7 ,经计算,广义的被控对象为:
2550 Gp 2 s 70.64 s 2550
近年来,随着对预测控制的深入研究,研究人员在 对预测控制深入研究的同时,摒弃了对单一控制算 法的研究,开始将预测控制与自适应控制、极点配 置、鲁棒控制、解耦控制和非线性控制等算法相结 合,诞生了一批先进预测控制策略。与此同时,随 着智能控制的法阵,智能预测控制也是预测控制法 阵的新方向,如模糊预测控制、神经网络预测控制、 遗传算法预测控制等都取得了丰硕的研究成果。将 各种先进控制策略互相融合,优势互补,共同来解 决复杂非线性控制系统已成为当前控制领域研究的 热点,在理论和实际应用中都有重要意义。
先进控制技术实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解先进控制技术的概念、原理及其在实际应用中的重要性。
2. 掌握先进控制算法(如模型预测控制、自适应控制、鲁棒控制等)的基本原理和实现方法。
3. 通过实验验证先进控制算法在实际控制系统中的应用效果,提高对控制系统优化和性能提升的认识。
二、实验器材1. 实验台:计算机控制系统实验台2. 控制系统:直流电机控制系统、温度控制系统等3. 软件工具:Matlab/Simulink、Scilab等三、实验原理先进控制技术是近年来发展迅速的一门控制领域,主要包括模型预测控制(MPC)、自适应控制、鲁棒控制、模糊控制等。
这些控制方法在处理复杂系统、提高控制性能和抗干扰能力等方面具有显著优势。
1. 模型预测控制(MPC):基于系统动态模型,预测未来一段时间内的系统状态,并根据预测结果进行最优控制策略的设计。
MPC具有强大的适应性和鲁棒性,适用于多变量、时变和不确定的控制系统。
2. 自适应控制:根据系统动态变化,自动调整控制参数,使系统达到期望的控制效果。
自适应控制具有自适应性、鲁棒性和强抗干扰能力,适用于未知或时变的控制系统。
3. 鲁棒控制:在系统参数不确定、外部干扰和噪声等因素的影响下,保证系统稳定性和性能。
鲁棒控制具有较强的抗干扰能力和适应能力,适用于复杂环境下的控制系统。
4. 模糊控制:利用模糊逻辑对系统进行建模和控制,适用于不确定、非线性、时变的控制系统。
四、实验内容及步骤1. 直流电机控制系统实验(1)搭建直流电机控制系统实验平台,包括电机、电源、传感器等。
(2)利用Matlab/Simulink建立电机控制系统的数学模型。
(3)设计MPC、自适应控制和鲁棒控制算法,并实现算法在Simulink中的仿真。
(4)对比分析不同控制算法在电机控制系统中的应用效果。
2. 温度控制系统实验(1)搭建温度控制系统实验平台,包括加热器、温度传感器、控制器等。
(2)利用Matlab/Simulink建立温度控制系统的数学模型。
乙烯装置先进控制系统(APC)调研报告
乙烯装置先进控制系统(APC)调研报告1 A公司乙烯装置概况A公司乙烯装置改造后,现有两个裂解炉区、两个急冷系统、两个裂解气压缩系统,两股裂解气经混合干燥后,进入一个顺序分离系统。
装置主要产品有乙烯、丙烯、C4馏份等,同时副产氢气、甲烷、轻重燃料油、裂解汽油等。
2 A公司乙烯装置APC构成2.1 系统硬件构成先进控制技术是以DCS系统为基础的,AspenTech的APC软件都要求在上位机系统实现。
A公司乙烯装置先进控制硬件采用三台上位机系统,均为运行Windows NT4.0操作系统的DELL服务器,装置DCS系统为YOKOGAWA的 CS/CS3000,两系统采用AspenTech开发的通讯接口软件Cimio以Client / Server结构双向通讯。
三台服务器各有分工,LJDMC运行DMCplus,LJWEB运行Infoplus.21和SPYRO,LJDMCWATCH运行Aspen Watch。
三台服务器采用TCP/IP协议相互连网,实现APC的各功能。
APC控制系统硬件构成简图如图1。
2.2 DMC控制器及CLP结构图项目采用了DMCPlus多变量预估控制技术和CLP复合线性规划技术。
DMCPlus 及CLP控制器框架结构如图2所示。
整个乙烯装置总计开发23个主控制器、18个子控制器和2个CLP控制器。
具体控制器如下:老区裂解炉控制器:每台裂解炉采用1个DMCPlus控制器,共11个控制器。
图1 APC控制系统硬件构成简图图2 DMCPlus控制器和CLP结构图●老区急冷控制器:采用1个DMCPlus控制器,包括汽油分馏塔和急冷水塔2个子控制器。
●老区压缩控制器:采用1个DMCPlus控制器。
●脱丙烷塔控制器:采用1个DMCPlus控制器,包括高、低压脱丙烷塔2个子控制器。
●丙烯精馏塔控制器:采用1个DMCPlus控制器,包括新、老丙烯塔2个子控制器。
●乙烯塔温度控制器:采用1个DMCPlus控制器,包括新、老乙烯塔2个子控制器。
控制科学调查报告
控制科学调查报告控制科学调查报告随着科技的不断发展,控制科学作为一门交叉学科,逐渐成为解决现代社会问题的重要工具。
本文将通过对控制科学的调查研究,探讨其在各个领域的应用和未来的发展趋势。
一、控制科学的概念和基本原理控制科学是一门研究如何通过对系统进行调节和控制,使其达到预期目标的学科。
其基本原理包括系统建模、控制器设计和反馈调节等。
通过建立数学模型,分析系统的动态特性,并设计合适的控制器,可以实现对系统的精确控制。
二、控制科学在工业领域的应用1. 自动化生产线控制自动化生产线是现代工业中的重要组成部分。
通过控制科学的方法,可以实现对生产线各个环节的自动控制和优化。
例如,利用传感器和控制器对生产过程中的温度、压力等参数进行实时监测和调节,可以提高生产效率和产品质量。
2. 交通流量控制城市交通拥堵是现代城市面临的一个严峻问题。
控制科学可以应用于交通信号灯的控制,通过分析交通流量数据和预测模型,实现对交通信号灯的智能调节,优化交通流量,减少拥堵。
三、控制科学在环境保护中的应用1. 智能能源管理控制科学可以应用于能源系统的管理和优化。
通过建立能源系统的数学模型,并设计合适的控制策略,可以实现对能源的高效利用和减少能源浪费。
例如,利用智能控制技术对建筑物的照明和空调进行调节,可以实现节能减排。
2. 水资源管理水资源是人类生活中不可或缺的重要资源。
控制科学可以应用于水资源的监测和管理。
通过建立水资源系统的模型,实时监测水质和水量,并设计合适的控制策略,可以实现对水资源的合理利用和保护。
四、控制科学在医疗领域的应用1. 医疗设备控制控制科学可以应用于医疗设备的控制和监测。
例如,利用控制技术对心脏起搏器和呼吸机等医疗设备进行精确控制,可以提高治疗效果和减少风险。
2. 疾病预测和诊断控制科学可以应用于疾病的预测和诊断。
通过建立疾病模型,并利用控制技术对疾病的发展进行监测和预测,可以提前采取相应的治疗措施,提高治疗效果和生存率。
现代测控技术的现状及应用研究
现代测控技术的现状及应用研究现代测控技术的现状及应用研究摘要:现代测控技术是一项结合电子信息、测量、控制等学科为根底的高新技术。
主要包括:网络技术、仪表仪器技术、测量技术、控制自动化技术、信息分析技术以及计算机技术。
广泛应用于社会生活、工业、农业等各个领域。
本文主要对现代测控技术的特点、现状、开展及其应用进行了研究并予以详述。
关键词:现代测控技术;现状;应用现代测控技术是一项高新技术,是新世纪重点开展的技术。
在经济全球化与技术全球化的不断推动下,现代测控技术向着标准化、集成化、智能化、微型化与系统化高速开展。
现代测控技术的优势使其成为一门实践性很强的技术,在各个领域中起着至关重要的作用,促进了社会生产力的开展。
1 现代测控技术的特点1.1数字化数字化是测控技术中不可或缺的一局部,占据了非常重要的地位。
应用于测控领域的各个方面,例如:信号通信处理、控制器到远程终端设备的数字化控制以及远程终端和控制器之间的数字化控制等。
1.2智能化以嵌入式微处理器为测控的技术根底,并采取智能化的仪表仪器去展示其功能多样性,是现代测控技术良好运用的表现。
同时也表现出其本身灵活快捷、使用方便、多功能等优点。
微电子技术的不断开展和人工智能技术的不断创新引进,使智能仪器设备变得更加科学化,计算方法也日益加强。
智能化的测控设备仪器使测控技术水平不断提高。
1.3网络化网络化是指随着科技的开展,网络技术与测控技术完美的结合,建立了便捷高效的现代测控系统。
互联网的不断开展和其他相关技术的不断完善,更大程度地突破了地域的限制,促使现代测控技术不断开展创新,使测控系统变得灵活化,系统化。
测控技术、传感器技术与计算机网络技术的结合那么更好的表达出网络化的特点。
1.4分布化现代测控系统能够实现测量的标准化归功于合理安排现代测控技术,使测控仪器分布在最需要、最合理的地方,分布式的测控系统实现了从测量、控制到管理的全自动化过程,完成了更经济、更环保、更高效的生产目标。
自动控制原理及行业应用的调研报告
自动控制原理及行业应用的调研报告自动控制原理及行业应用的调研报告一、引言自动控制原理是当今工程领域中应用最广泛的学科之一。
它以人工智能、机器人技术、电子工程等为基础,通过控制系统来自动控制和调节各种工业和生活中的设备、过程和系统。
自动控制技术以其高效、精确、稳定的特点,在工业领域的应用越来越广泛,不仅提高了生产效率,同时也减少了人工干预所带来的误差和安全隐患。
二、自动控制原理的基本概念1. 控制系统控制系统是指将输入的信号经过处理后,通过执行机构对输出量进行调节的一种系统。
控制系统由传感器、控制器、执行器和反馈回路组成。
2. 反馈控制原理反馈控制原理是自动控制系统中最基本的原理之一。
其基本思想是通过对输出信号进行检测并与预期输出进行比较,然后通过调整输入信号来使得实际输出接近预期输出。
这种反馈机制可以有效减小因外界干扰引起的误差,提高系统的稳定性。
3. 控制器控制器是控制系统中的核心部分,它根据输入信号和反馈信号来生成控制信号,使得输出信号能够准确、稳定地达到预期值。
常见的控制器包括比例控制器、积分控制器和微分控制器。
4. 开环控制和闭环控制开环控制是指在没有反馈的情况下,根据输入信号直接控制输出信号的控制方式。
闭环控制是在开环控制的基础上加入了反馈回路,通过对输出信号的检测和比较来调整输入信号,使得输出更加准确和稳定。
三、自动控制原理在行业中的应用案例1. 工业生产自动化在工业生产领域,自动控制技术被广泛应用于各种生产设备和流程中,如自动化装配线、机器人生产线等。
自动控制系统可以根据预设的生产参数,控制各个工序的速度、温度、湿度等参数,提高生产效率和产品质量。
2. 能源管理在能源管理领域,自动控制技术可以通过对电力系统、热力系统等的监测和调节,实现实时优化能源的分配和利用效率,减少浪费,降低能源成本。
3. 交通运输自动控制技术在交通运输中的应用有着广阔的前景。
例如,无人驾驶技术可以通过自动控制系统对车辆的加速、刹车和转向进行调节,提高交通安全和驾驶舒适度。
现代主要控制方法的研究现状及展望
现代主要控制方法的研究现状及展望现代主要控制方法的研究现状及展望1. 引言控制技术一直是工程领域的重要研究方向,随着科技的不断发展,现代主要控制方法成为了当前的研究热点。
控制方法的研究旨在实现对系统状态或输出的精确控制,从而达到预期的性能指标。
本文将就现代主要控制方法的研究现状及展望展开讨论。
2. 现代控制方法的分类现代控制方法主要包括PID控制、自适应控制、模糊控制、神经网络控制和模型预测控制等。
这些方法在不同的应用领域中发挥着重要作用,但也存在着不同程度的局限性。
在研究现状方面,各种控制方法都在不断地进行改进和发展,以满足对控制精度和鲁棒性的要求。
3. PID控制方法的研究现状PID控制作为一种经典的控制方法,其研究侧重于提高控制系统的稳定性和鲁棒性。
近年来,研究者们通过引入自适应算法和模糊逻辑等方法,对PID控制进行了改进,使其在复杂系统中也能够取得较好的控制效果。
然而,PID控制仍然存在参数调节繁琐、鲁棒性差等问题,未来的研究重点将集中在自适应PID控制和非线性PID控制等方向。
4. 自适应控制方法的研究现状自适应控制旨在实现对系统参数变化的自动调节,以保持系统的性能。
近年来,基于模型参考自适应控制和自适应滑模控制等方法得到了广泛研究和应用。
这些方法通过建立系统模型并引入自适应机制,实现了对系统参数变化的实时跟踪和调节。
未来的研究方向将聚焦于复杂系统的自适应控制和混沌系统的自适应控制等。
5. 模糊控制方法的研究现状模糊控制方法利用模糊逻辑对系统进行建模和控制,能够很好地处理系统的非线性和模糊性。
近年来,研究者们通过改进模糊推理算法和优化控制规则,提高了模糊控制方法的控制精度和鲁棒性。
未来,模糊控制方法有望在智能控制、模糊神经网络和模糊PID控制等方面得到进一步拓展和应用。
6. 神经网络控制方法的研究现状神经网络控制方法利用神经网络对系统进行建模和控制,能够很好地处理非线性和时变系统。
目前,基于深度学习和强化学习等方法的神经网络控制正在得到广泛关注和研究。
现代主要控制方法的研究现状及展望
文章标题:现代主要控制方法的研究现状及展望一、引言现代主要控制方法在各行各业中都有着广泛的应用,它们对于提高生产效率、改善产品质量、节约能源、减少环境污染等方面起着至关重要的作用。
本文将围绕现代主要控制方法的研究现状及展望展开深入探讨,希望能够为读者提供清晰的认识和全面的理解。
二、现代主要控制方法的概述现代主要控制方法是一种通过对系统进行监测、分析和调节来实现对系统运行状态的精确控制的技术手段。
这些方法主要包括PID控制、模糊控制、神经网络控制、遗传算法控制等。
它们基于不同的理论基础和算法原理,在不同的应用场景中展现出各自的特点和优势。
1. PID控制PID控制是一种经典的控制方法,它通过比例、积分、微分三个部分的组合来实现对系统运行的精确监控。
PID控制方法简单易实现,被广泛应用于各种工业过程控制中。
但在一些非线性、时变、耦合系统中,PID控制存在一定的局限性。
2. 模糊控制模糊控制是一种基于模糊集合理论的控制方法,它能够有效应对系统输入输出模糊、模型不确定等问题。
模糊控制方法通过建立模糊规则库和模糊推理机制来实现对系统的控制,具有很好的鲁棒性和适应性。
3. 神经网络控制神经网络控制是一种基于神经网络理论的控制方法,它通过模拟生物神经系统的工作原理来实现对系统的自适应控制。
神经网络控制方法适用于非线性、时变、复杂系统的控制,并且具有较强的学习和自适应能力。
4. 遗传算法控制遗传算法控制是一种基于生物遗传进化理论的控制方法,它通过模拟自然界的进化机制来实现对系统的优化调节。
遗传算法控制方法能够有效解决复杂系统的优化问题,具有全局寻优能力和强鲁棒性。
三、现代主要控制方法的研究现状目前,随着科学技术的不断进步和应用需求的不断增加,现代主要控制方法的研究正在不断深入和拓展。
从不同的领域和角度来看,各种控制方法都在不同程度上得到了广泛应用和发展。
1. 工业自动化领域在工业生产领域,现代主要控制方法已经成为实现自动化控制的核心技术。
先进机电设备控制技术研究与应用
先进机电设备控制技术研究与应用现代工业的发展和进步,离不开机电设备的运用。
机电设备控制技术也是现代工业的重要支撑,它的出现,不仅大幅提高了生产效率,同时也提高了设备的自动化程度和安全性。
随着科技的飞速发展和不断创新,现代机电设备控制技术也在不断更新和完善,成为许多行业中的闪亮明星。
一、先进机电设备控制技术先进机电设备控制技术是指一种高效率、可靠性强的机电系统结构。
其基本特点是控制系统具有强大的数据处理能力和高度的观测能力,这使得控制系统能够实现更智能化、更精密化的控制。
这种技术的实现,主要依赖于智能化和数字化的控制器、传感器、执行器、伺服驱动器等先进元器件的使用。
1. 智能控制器智能控制器是先进机电设备控制技术的关键部分,它能与人类完成相似的决策和行为。
智能控制器的功能主要有数据采集、处理和控制指令求解三个方面。
它能够实现自适应控制、模糊控制和神经网络控制等多种控制方式。
与传统的控制器相比,智能控制器具有更大的可编程性、可扩展性和系统优化能力,能更好地适应不同工业生产要求。
2. 传感器传感器是机电设备的重要元器件之一,它能够将机电设备运行状态的信息转化为电信号或机械信号,然后传输给控制器。
现代先进机电设备控制技术采用的传感器种类主要有压力传感器、温度传感器、液位传感器、角度传感器、光电传感器等。
不同功能的传感器能够将不同的信号转化为控制器能够读取和处理的数据,从而反映出设备运行状况,达到数据采集和检测的目的。
3. 执行器执行器是机电设备中的关键元器件之一,负责将人类的控制指令转换为机械动作或电信号,然后将其传递给机电设备,从而实现设备的运作。
现代先进机电设备控制技术采用的执行器种类主要有电机、液压、气动及电磁阀门等。
不同种类的执行器能够实现不同形式的动力输出和运动形态,从而实现机电设备的运转和控制。
4. 伺服驱动器伺服驱动器是机电设备中的一种特殊执行器,它能够为电机提供精密稳定的驱动功率,从而实现运动精度的高度控制。
控制调研报告
控制调研报告控制调研报告第一部分:引言(100字)本次调研报告旨在对控制领域的相关技术和发展趋势进行分析和评估。
通过采集和整理相关数据和信息,为决策者提供准确的参考依据,以促进企业或组织在控制领域的发展和创新。
第二部分:调研方法(150字)本次调研采用了定性与定量相结合的方法。
首先,我们通过文献研究和资料收集,了解国内外控制领域的最新研究成果和发展趋势。
然后,我们进行了一系列的问卷调查和访谈,以了解行业内相关从业者对控制技术的推广和应用情况。
最后,我们还对所采集的数据进行了统计分析和数据挖掘。
第三部分:调研结果(400字)1. 控制技术的应用领域和发展状况根据我们的调研结果,控制技术的应用领域非常广泛,涵盖了工业自动化、交通运输、航空航天、能源管理等多个行业。
目前,先进的控制技术已经在很多领域实现了广泛的应用,如自动驾驶技术在交通运输领域的应用,工业机器人在制造业中的应用等。
2. 控制技术的发展趋势在控制技术的发展方面,我们发现人工智能、大数据和云计算正在成为推动控制技术创新的重要驱动力。
人工智能技术可以实现智能控制和决策,提高系统的自主性和灵活性。
大数据和云计算可以提供更多的数据支持和计算资源,为控制技术的研究和应用提供更好的条件。
第四部分:调研结论和建议(350字)根据我们的调研结果,我们得出以下结论和建议:1. 控制技术具有广泛的应用前景,并在未来会有更加广阔的发展空间。
企业和组织应积极关注控制技术的发展趋势,并开展相应的研究和创新。
2. 人工智能、大数据和云计算是控制技术发展的重要驱动力,企业和组织应加强与相关技术领域的合作和交流,共同推动控制技术的创新和应用。
3. 增加对控制技术应用的支持和投入是必要的,政府和企业应加大对控制技术研究和人才培养的投资,为控制技术的推广和应用提供更好的条件和环境。
总结(100字)通过本次调研,我们对控制技术的应用领域和发展趋势有了更深入的认识。
我们认为控制技术具有广阔的发展前景,互联网、人工智能和大数据等新兴技术的发展将为控制技术的创新和应用提供更好的支持和条件。
工业先进控制技术的研究与应用
工业先进控制技术的研究与应用一、概述工业先进控制技术是指在工业生产过程中,采用先进的控制技术,对生产过程进行优化和控制,以提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量等目的的技术。
它是现代工业生产中不可或缺的一部分,涉及到自动化控制、人工智能、物联网等领域。
本文将分为以下几个部分,分别介绍先进控制技术的研究和应用。
二、自适应控制技术自适应控制是一种根据控制系统的输入输出信息,自动调整控制参数的控制策略。
通过使用自适应控制技术,可以实现对工业生产过程中的不确定性和变化的自动适应,从而提高了传统控制系统的鲁棒性。
该技术可以被广泛应用于化工、石油、制造业和交通等领域,以提高系统的鲁棒性和生产能力。
三、模型预测控制技术模型预测控制是一种通过建立模型,对过程未来的行动进行预测,并采取控制措施以实现预期效果的控制策略。
在工业生产中,模型预测控制技术可以帮助控制系统预测未来的生产状况,并据此采取相应的行动。
这种技术可以被广泛应用于制造业中的高端生产线以及能源领域中。
四、智能控制技术智能控制技术是一种采用人工智能算法进行决策,并自主进行控制的控制策略。
通过使用人工智能技术,智能控制可以针对不同的生产环境,自主判断最佳的生产策略,并实时地进行调整。
该技术可以帮助提高生产效率和产品质量,减少人工干预的成本和工资。
五、开放系统控制技术开放系统控制是指允许多个控制系统在信息和控制方面进行互操作,协作和进行控制决策的一种控制技术。
通过建立开放式的控制系统,生产线上的各个控制子系统可以自主地协作,以实现生产效率和产品质量的最大化。
该技术可以在多个领域得到应用,如汽车,机器人制造,航空航天等领域。
六、控制网络技术控制网络技术是指利用网络技术和计算机技术实现自动化控制的一种技术。
通过使用控制网络技术,可以通过网络将各个生产过程中的控制点和传感器连接起来,实现自动化生产过程的实时数据采集和分析。
这种技术可以被广泛应用于制造业和交通等领域。
石油化工过程先进控制技术的现状与发展趋势
石油化工过程先进控制技术的现状与发展趋势科学技术作为第一生产力的21世纪,石油化工产业领域也在不断调整技术手段,在控制领域做出进步与新突破,结合石油化工生产特点合理有效运用先进控制技术系统高效完成石油化工工程生产,源源不断补充新鲜血液,作为节能减排的重要环节,先进控制系统有着不可或缺的重要性。
通过整理归纳国内外石油化工企業控制信息技术的发展状态,分析国内外企业双方的技术差距,对中国日后石油化工过程先进控制技术做出调整,以及发展趋势规划,增强中国石油化工过程中控制系统的实力。
标签:石油化工过程,先进控制系统,发展趋势规划现今流程化的化工企业,随着竞争的激烈,客户要求的提高,保证生产稳定和挑拣不合格产品成为一项重要任务。
在石油化工生产中,例如时间、温度、压力、压差、流量阀位、液位、体积等等参数,若依靠原有人力巡回检验监测则会出现前馈、大滞后、非线性等复杂的控制,难以实现有效监控生产过程。
计算机技术的发展帮助企业处理问题,计算机技术和控制技术相结合,帮助改变传统的生产组织形式,大力提高生产效率。
1 石油化工过程先进控制技术发展的现状1.1 中国国内技术发展现状与国外相比中国先进控制技术在化工领域的运用时间较晚,计算机信息发展技术进步速度却很快,1992年我国大约拥有微机60万台(全世界1.5亿台),拥有国家信息系统250个,建成各类数据库800多个并且覆盖30个省的由32个节点构成的骨干网,同时建成一批地面卫星站。
中国石化总公司自1983年成立以来,非常重视计算机应用技术的开发应用,目前石化总公司系统约拥有DCS系统200套,在一些骨干装置上开发了一批先进过程控制系统,如催化裂化装置的BDL模型,基于反应热的预估控制器,以及多变量预估控制器等系统,为装置的平稳生产,提高效益发挥了作用。
但不可忽视的问题是石化总公司在生产过程中的装置的DCS系统覆复率比例很低,数据统计只有20%,且在这比例中大部分技术用于常规回路控制,极少被用于先进控制系统设置。
自动化控制技术的应用现状分析
自动化控制技术的应用现状分析【摘要】现代社会的发展离不开自动化控制技术的应用。
本文对智能家居、工业自动化、智能交通、医疗健康和节能环保领域的应用现状进行分析。
在智能家居领域,自动化控制技术已经带来了智能家电、智能安防等产品,极大方便了人们的生活。
工业自动化领域的应用现状也在不断进步,提高了生产效率和质量。
智能交通、医疗健康和节能环保领域也逐渐应用了自动化控制技术,为社会发展做出了积极贡献。
结论中指出,自动化控制技术在未来各个领域的应用前景广阔,发展趋势是更加智能化和高效化,同时也面临着挑战和机遇,需要不断创新和进步。
【关键词】自动化控制技术、应用现状、智能家居、工业自动化、智能交通、医疗健康、节能环保、应用前景、发展趋势、挑战、机遇。
1. 引言1.1 自动化控制技术的应用现状分析自动化控制技术的应用现状分析是当今社会发展的重要组成部分,随着科技的不断进步,自动化控制技术在各个领域的应用越来越广泛。
通过引入先进的传感器、执行器和控制算法,自动化控制系统能够实现对各种设备和过程的自动监测和控制,以提高效率、精度和安全性。
在智能家居领域,自动化控制技术已经实现了智能家居设备的远程监控和控制,使得人们可以通过手机或电脑实时掌握家庭状况并进行智能化的操作和调控。
在工业自动化领域,自动化控制技术已经普遍应用于生产线和工厂设备的控制与管理,大大提高了生产效率和品质。
在智能交通领域,自动化控制技术的应用也逐渐增多,智能交通系统通过车载传感器和道路监控设备实现交通流量的实时监测与调控,有效缓解了交通拥堵问题。
在医疗健康领域,自动化控制技术的应用带来了医疗设备智能化和医疗流程的自动化管理,提高了医疗服务的质量和效率。
在节能环保领域,自动化控制技术的应用有助于优化能源利用和减少环境污染,例如智能家居系统能够实现能源的智能管理和节约,工业自动化系统能够实现生产过程的节能与减排。
自动化控制技术的应用现状正在不断拓展,将为人们的生活和产业发展带来更多便利与创新。
自动化控制技术的应用现状分析
自动化控制技术的应用现状分析自动化控制技术是一种利用自动化设备和控制系统来实现生产过程自动化、提高生产效率和产品质量的技术手段。
随着科技的不断进步和工业生产的不断发展,自动化控制技术在各个领域得到了广泛的应用。
本文将对自动化控制技术的应用现状进行分析,并展望未来的发展趋势。
一、自动化控制技术在工业生产中的应用现状自动化控制技术在工业生产中起到了至关重要的作用,它可以帮助企业提高生产效率、降低生产成本、改善产品质量,并且还可以解放劳动力,减少劳动强度。
在制造业中,自动化设备和控制系统被广泛应用于机械加工、装配制造、物流运输等各个环节。
在机械加工领域,自动化控制技术被应用于数控加工设备、自动化生产线等设施中,可以实现对复杂工件的高精度加工,提高产品加工质量和生产效率。
在装配制造领域,自动化控制技术可以实现对零部件的自动化装配、产品的自动化包装等操作,大大提高了生产效率和产品质量。
在物流运输领域,自动化控制技术可以实现对仓储、搬运、分拣等环节的自动化操作,提高了物流运输效率。
除了在传统制造业中的应用外,自动化控制技术在新兴产业中也得到了广泛应用。
在电子信息产业中,自动化机器人、自动化装配线等设备被广泛应用于电子产品的生产制造,提高了生产效率和产品质量。
在生物医药产业中,自动化控制技术被应用于药品生产、医疗设备制造等环节,提高了生产效率和产品质量。
自动化控制技术在能源、交通、建筑等领域也得到了广泛的应用。
在能源领域,自动化控制技术被应用于发电厂、输电线路、电力系统等设施中,实现能源生产、传输、配送的自动化控制,提高了能源利用效率和安全性。
在交通领域,自动化控制技术被应用于交通信号灯、车辆控制系统、智能交通管理系统等设施中,实现交通流量的智能控制和管理,提高了交通运输效率和安全性。
随着信息技术和网络技术的发展,自动化控制技术在信息化、网络化领域也得到了广泛的应用。
在工业互联网领域,自动化控制技术被应用于制造执行系统、仓储管理系统、智能物流系统等设施中,实现生产制造、物流运输的智能化和网络化管理,提高了生产效率和产品质量。
先进控制技术发展与现状论文-021200216
先进控制技术发展与现状论文目录先进控制技术发展与现状论文 (1)第一章绪论 (2)1.1背景 (2)1.2现状 (2)1.3主要内容 (2)第二章正文 (3)参考文献: (6)第一章绪论1.1背景当前先进控制与优化控制软件的二次开发量较大,从设计,测试,仿真研究,到实际工业装置投运周期较长。
为此今后应开发一些二次开发量较少的先进控制与优化控制软件,以适应市场需要。
同时,还将进一步开发鲁棒性强,适应性宽(操作条件、原料性质等),性能价格比优的商品化先进控制与优化控制软件,适应国内大中型企业需要。
1.2现状控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术,对生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术,主要包括自动化软件、硬件和系统三大部分。
控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,主要解决生产效率与一致性问题。
虽然自动化系统本身并不直接创造效益,但它对企业生产过程有明显的提升作用。
我国控制自动化的发展道路,大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收,然后进行二次开发和应用。
目前我国控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展,我国计算机系统行业已经形成。
目前,控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
1.3主要内容描述了先进控制技术的发展现状以及在生产装置中的技术实现和具体实施规范.以常减压原油蒸馏装置为例,介绍了实施先进控制的主要控制器,即常压塔控制器、减压塔控制器及减压支路平衡控制器,给出了变量清单及其控制策略,对先进控制系统投用前后的效果进行了比较.结果表明,先进控制系统在生产控制中具有平稳操作,实现“卡边“控制,全馏程控制产品质量,提高高附加值产品的收率,降低装置能耗,挖掘生产装置潜力的能力。
第二章正文原油蒸馏最基本的石油炼制过程,指用蒸馏的方法将原油分离成不同沸点范围油品(称为馏分)的过程。
PLC应用与最新技术调研报告
PLC应用与最新技术调研报告——08车辆工程(2)班郑进亮一.PLC简介PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
二.PLC 的主要特点和在工业中的作用1969年美国数字设备公司成功研制世界第一台可编程序控制器PDP-14,并在GM公司的汽车自动装配线上首次使用并获得成功。
由于PLC具有以下主要优点:1.极高的可靠性2.使用方便(操作方便,编程方便,维修方便)3.灵活性高(编程的灵活性,扩展的灵活性,操作的灵活性)4.机电一体化目前,PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类:1.开关量的逻辑控制2.模拟量控制3.运动控制4.过程控制5.数据处理6.通信及联网PLC将电气、仪表、控制这三电集于一体,可以方便、灵活地组合成各种不同规模和要求的控制系统,以适应各种工业控制的需要。
由于PLC 是专为工业控制而设计的,其结构紧密、坚固、体积小巧,是实现机电一体化的理想控制设备。
随着微电子技术的快速发展,PLC 的制造成本不断下降,而其功能却大大增强。
在先进工业国家中PLC 已成为工业控制的标准设备,应用几乎覆盖了所有工业企业,日益跃居现代工业自动化三大支柱(PLC,ROBOT,CAD/CAM)的主导地位。
伴随时代发展,进入21世纪崭新工业控制领域,PLC仍然能够引导自动化行业的发展,主要是由于在最初其采用计算机的设计思想和适应各种现场应用,随着电子事业的飞速发展,PLC已经可以在各个领域去适应不同的客户要求。
这就是PLC 的生命力,具有一个非常灵活的大脑和可以随时变化和更新的身体部件。
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先进控制技术研究与应用现状在工业生产过程中,一个良好的控制系统不但要保护系统的稳定性和整个生产的安全,满足一定约束条件,而且应该带来一定的经济效益和社会效益。
然而设计这样的控制系统会遇到许多困难,特别是复杂工业过程往往具有不确定性(环境结构和参数的未知性、时变性、随机性、突变性)、非线性、变量间的关联性以及信息的不完全性和大纯滞后性等,要想获得精确的数学模型十分困难。
因此,对于过程控制系统的设计,已不能采用单一基于定量的数学模型的传统控制理论和控制技术,必须进一步开发高级的过程控制系统,研究先进的过程控制规律,以及将现有的控制理论和方法向过程控制领域移植和改造等方面越来越受到控制界的关注。
世界各国在加强建模理论、辨识技术、优化控制、最优控制、高级过程控制等方面进行研究,推出了从实际工业过程特点出发,寻求对模型要求不高,在线计算方便,对过程和环境的不确定性有一定适应能力的控制策略和方法,如自适应控制系统、预测控制系统、鲁棒控制系统、智能控制系统等先进控制系统。
对于含有大量不确定性和难于建模的复杂系统,基于知识的专家系统、模糊控制、人工神经网络控制、学习控制和基于信息论的智能控制等应运而生,它们在许多领域都开始得到了应用,成为自动控制的前沿学科之一。
由于变量间的关联,使系统不能正常平稳运行,出现各类解耦控制系统。
对于大纯滞后系统自年史密斯提出“预估补偿器”以来,由于预估补偿器对参数变化灵敏度极高,又相继出现了各种改进预估补偿方法,如观测补偿器控制方案、内模控制、双控制器、达林控制箅法、纯滞后对象采样控制等,但均尚未完全真正解决,人们还在继续努力想方设法寻求解决办法。
针对信息不完全性出现了推断控制系统和软测量技术。
本文就目前应用较多、且取得经济效益的预测控制、软测量技术发展及应用作一些介绍,以推动先进控制技术的应用。
一、基于模型的预测控制自20世纪60年代蓬勃发展起来的以状态空间分析法为基础的现代控制理论,在航空、航天、制导等领域取得了辉煌的成果。
在过程控制领域亦有所移植,但实验室及学院式的研究远多于过程工业上的实际应用,其中主要原因是:工业过程的多输入——多输出的高维复杂系统难于建立精确的数学模型,工业过程模型结构、参数和环境都有大量不确定性;工业过程都存在着非线性,只是程度不同而已;工业过程都存在着各种各样的约束,而过程的最佳操作点往往在约束的边界上等,理论与工业应用之间鸿沟很大,为克服理论与应用之间的不协调,70年代以来,针对工业过程特点寻找各种对模型精确度要求低,控制综合质量好,在线计算方便的优化控制算法。
预测控制是在这样的背景下发展起来的一类新型计算机优化控制算法。
(一)预测控制的发展20世纪70年代后期,模型算法控制(MAC)和动态矩阵控制(DMC)分别在锅炉、分馏塔和石油化工装置上获得成功的应用,取得了明显经济效益,从而引起工业控制界的广泛重视。
国外一些公司如Setpoint、DMC、Adersa、Profimatics等也相继推出了预测控制商品化软件包,获得了很多成功的应用。
20世纪80年代初期,人们在自适应控制的研究中发现,为了克服最小方差控制的弱点,有必要吸取预测控制中的多步预测优化策略,这样可增强算法的应用性和鲁棒性。
因此出现了基于辨识模型并带有自校正的预测控制算法,如扩展时域自适应控制(EPSAC)、广义预测控制(GPC)等,这类算法以长时段多步优化取代了经典最小方差控制中的一步预测优化,从而可应用于时滞和非最小相位对象,并改善了控制性能和对模型失配的鲁棒性。
此外,莫拉里等1982年研究一类新型控制结构——内模控制(IMC),发现预测控制算法与这类控制算法有着密切联系。
MAC、DMC是IMC的特例,从结构的角度对预测控制作了更深入的研究。
目前,GPC都是以线性系统作为被控制对象,对于弱非线性系统,一般仍能取得较好的控制效果,但对一些强的非线性系统难于奏效。
对此,非线性的广义预测控制研究开始重视,主要有基于Hammerstein模型广义预测控制、基于LMOPDP模型广义预测控制、基于神经网络的非线性系统广义预测控制,还有基于双线性模型、多模型等多种方法。
预测控制的鲁棒性设计成为预测控制研究的热点之一。
鲁棒预测控制的思想即使用鲁棒控制算法,在算法设计初期就将系统的不确定性考虑进去,使得整个预测控制系统在实际控制中面对对象不确定时仍能表现出应有的稳定性。
相应软件有Honeywell公司推出的基于鲁棒预测控制的RMPCT(Robust Multivariable Predictive Control Technology)等。
智能预测控制主要形式有:基于神经网络、模糊模型、遗传算法、专家控制等智能技术的预测控制算法,这些算法可以处理非线性、多目标、约束条件等生产边界条件在幅度变化的异常情况,智能预测控制思想主要是用智能方法来处理过程的描述问题,特别是非线性过程取得了一定成果。
由于预测控制对于复杂工业过程的适应性,在国内外许多企业得到广泛应用,取得显著经济效益,它在工业过程中有着广阔的应用前景。
(二)预测控制软件包的发展目前,国外已经形成许多以预测控制为核心思想的先进控制商品化软件包,成功应用于石油化工中的催化裂化、常减压、连续重整、延迟焦化、加氢裂化等许多重要装置。
有关部分国外公司软件产品如表。
随着MPC技术应用不断扩大和深入,QDMC在实际应用发生了新问题,由于系统受外界干扰,可能会造成QP 无可行解的情况;系统输入输出可能会失效而丢失,这就产生了自由度可控制结构变化问题;容错能力待提高,需要处理子系统病态问题;控制要求向多样化和复杂化发展,用单目标函数中的权系数来表示所有控制要求是非常困难的。
为了解决无可行解的问题,控制结构能随情况发生变化,能使用于过程动态特性以及更高的品质要求,国外公司技术人员开发第三代MPC,第三代模型预测控制技术主要特点是:处理约束的多变量、多目标、多控制模式和基于模型预测的最优控制器。
在国内应用较多有:IDCOM-M、DMC、SMCA等控制软件包。
在第三代模型预测控制技术基础上又出现了第四代模型预测控制技术,特征是:基于Windows的图形用户界面;采用多层优化,以实现不同等级目标控制;采用灵活的优化方法;直接考虑模型不确定性(鲁棒控制设计);改进的辨识技术等。
主要代表产品有DMC-pllus、RMPCT等。
(三)我国预测控制应用1.国外引进部分先进控制软件包应用由于先进控制软件包可以为企业带来可观的经济效益,我国已引进IDCOM-M、SMCA、DMCplus等先进控制软件,并已投入使用。
另外,Honeywell Profimatics公司已经与中国石化总公司合作,在石化行业推广他们的RMPCT软件,部分已投入使用。
(1)催化裂化装置国内首先由齐鲁石化公司胜利炼油厂引进美国Setpoint公司的多变量预测控制技术(IDCOM-M)获得成功后,大庆石油化工总厂催化裂化装置、兰州炼油化工总厂催化裂化装置、前郭炼油厂催化裂化装置、抚顺石化公司炼油一厂催化裂化装置、燕山石化公司催化裂化装置、乌鲁木齐石化总厂催化裂化装置、荆门石化总厂催化裂化装置等亦从国外引进与合作开发了先进控制系统。
(2)常减压装置齐鲁石化公司胜利炼油厂引进Honeywell公司先进控制软件;大庆石油化工总厂在第三套常减压蒸馏装置引进Honeywell公司RMPCT先进控制软件;燕山石化公司常减压装置先进控制;兰炼常减压装置先进控制。
(3)连续重整装置广州石油化工总厂连续重整装置采用美国西雷公司的数据平台ONSPEC、美国Setpoint公司的多变量预估软件SMCA;金陵石化公司炼油厂连续重整和抽提装置上采用Honeywell公司的鲁棒多变量预估控制器RMPCT;镇海炼化股份有限公司炼油厂连续重整装置采用美国Aspen公司DMCplus先进控制软件。
(4)聚丙烯装置扬子石化公司、上海石化、齐鲁石化公司、燕山石化公司等在聚丙烯装置实施先进控制技术获得了明显经济效益。
2.国内自行开发部分先进控制软件包应用我国通过“八五”“九五”国家重点科技攻关等,在先进控制与优化控制方面积累了许多经验,成功应用实例亦不少。
部分成果已逐渐形成商品化软件。
福建炼油厂化工有限公司与浙江大学合作开发催化裂化装置先进控制系统;洛阳石油化工总厂与石油大学、洛阳石化公司共同开发催化裂化装置;茂名石化炼油厂与石油大学联合开发催化裂化装置先进控制与实时优化系统;上海交通大学开发研制的多变量约束控制软件包MCC是一个处理约束的多变量、多目标、多控制模式和基于模型预测的最优控制器,已成功应用于石家庄炼油化工股份有限公司催化裂化装置,取得明显经济效益;还有浙江大学开发APC-Hiecon,APC-PFC先进控制软件在国内许多工业装置得到了应等等。
(四)预测控制发展方向1.自适应MPC:目前亦有自适应MPCSPAN的产品,但实时实现自适应控制存在一定困难,有待进一步研究。
2.鲁棒MPC:只有RMPCT在控制器设计时考虑到模型不确定性,所以设计具有鲁棒稳定性MPC保障的控制器将减少整定与测试时间。
3.非线性MPC:由于不少的生产过程是非线性,开发简单实用的非线性MPC亦是今后的一个发展方向。
二、软测量技术由于在线分析仪表(传感器)不仅价格昂贵,维护保养复杂,而且由于分析仪表滞后大,最终将导致控制质量的性能下降,难以满足生产要求。
还有部分产品质量目前无法测量,这在工业生产中实例很多,例如精(分)馏塔产品成分;塔板效率;干点、闪点;反应器中反应物浓度、转化率、催化剂活性;高炉铁水中的含硅量;生物发酵罐中的生物量参数等。
近年来,为了解决这类变量的测量问题,各方面在深入研究,目前应用较广泛的是软测量方法。
软测量的基本思想是对于难于测量或暂时不能测量的重要变量(或称之为主导变量),选择另外一些容易测量的变量(或称之为辅助变量),通过构成某种数学关系来推断和估计,以软件来代替硬件(传感器)功能。
这类方法具有响应迅速,连续给出主导变量信息,且具有投资低、维护保养简单等优点。
近年来,国内外对软测量技术进行了大量研究。
著名国际过程控制专家McaVoy教授将软测量技术列为未来控制领域需要研究的几大方向之一,具有广阔的应用前景。
软测量技术主要内容有:机理分析与辅助变量选择,数据采集和预处理,软测量模型建立,在线校正,实施及评价。
(一)软测量建模方法软测量的核心问题是其模型的建立,也即建立待估计变量与其他直接测量变量间的关联模型。
软测量建模的方法多种多样,且各种方法互有交叉,且有相互融合的趋势,因此很难有妥当而全面的分类方法。
目前,软测量建模方法一般可分为:机理建模、回归分析、状态估计、模式识别、人工神经网络、模糊数学、基于支持向量机(SVMs)和核函数的方法、过程层析成像、相关分析和现代非线性系统信息处理技术等。