煤气混合过程智能解耦控制算法的研究及应用

【摘要】：钢铁企业通常将不同热值的煤气混合以后加压再送往各生产单位。混合加压后煤气的热值与压力的稳定与否，是影响轧钢单位正常生产的最重要的因素之一。 煤气混合加压过程的控制目标是要保证送出煤气的热值与压力稳定。本文针对该过程中存在的热值调节与压力调节之间的耦合问题，提出一种智能解耦控制策略，该策略将煤气混合加压的控制系统划分为热值压力解耦控制回路和加压机压力控制回路，在热值压力解耦控制回路，通过将模糊控制、专家控制融合起来设计一个解耦控制器，稳定了热值并抑制了混压的波动；在加压机压力控制回路，采用一个二自由度的专家控制策略，保证了加压机后压力的稳定。 本文利用OPC技术，将由高级语言编制的控制程序无缝地连接到支持OPC接口的集散控制系统中。为了解决OPC应用过于复杂的问题，本文利用ATL封装了一个ActiveX控件用于与任何支持OPC标准的集散控制系统进行数据交换。 本文用VC++设计的控制软件已经投入使用，现场运行结果表明系统工作稳定可靠，解决了煤气混合加压过程中热值与压力波动的难题，为企业带来了良好的经济效益。 【关键词】：煤气混合 智能解耦 模糊控制 专家控制 OPC
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TP273.5
【目录】：

• 第一章 绪论7-11
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 研究现状8-9
• 1.3 主要控制问题9-10
• 1.4 论文主要内容及构成10-11
• 第二章 控制系统总体设计11-17
• 2.1 工艺简介11-12
• 2.2 原集散控制系统结构12-13
• 2.3 控制系统结构设计13-14
• 2.4 系统设计内容14-16
• 2.5 小结16-17
• 第三章 解耦控制算法17-39
• 3.1 解耦算法总体设计17-20
• 3.2 模糊控制器20-27
• 3.2.1 模糊控制器工作原理20-21
• 3.2.2 模糊控制算法的设计与实现21-27
• 3.3 专家控制策略27-29
• 3.3.1 专家控制概述27-28
• 3.3.2 专家控制器设计28-29
• 3.3.3 专家控制的推理方法29
• 3.4 模糊解耦策略29-35
• 3.4.1 模糊解耦理论概述30
• 3.4.2 模糊解耦控制器设计30-35
• 3.5 阀门控制策略35-36
• 3.5.1 阀门动作特性35
• 3.5.2 阀门控制器设计35-36
• 3.6 变周期控制策略36-37
• 3.7 控制仿真37-38
• 3.8 小结38-39
• 第四章 加压机压力控制回路设计39-42
• 4.1 控制回路结构39-40
• 4.2 控制算法40-41
• 4.2.1 反馈专家控制器设计40-41
• 4.2.2 前馈专家控制器设计41
• 4.2.3 控制器设计综合41
• 4.3 小结41-42
• 第五章 软件开发设计42-60
• 5.1 软件总体设计42-44
• 5.1.1 控制软件框架42-43
• 5.1.2 软件功能设计与设计思想43-44
• 5.1.3 软件开发工具44
• 5.2 OPC通信机制44-50
• 5.2.1 OPC规范说明45-46
• 5.2.2 数据采集步骤46-50
• 5.3 通信控件的开发50-54
• 5.3.1 控件开发工具(ATL)说明51-52
• 5.3.2 开发步骤52-53
• 5.3.3 使用方法53-54
• 5.4 控制器类的设计54-55
• 5.4.1 模糊控制器类(CFuzzy)54-55
• 5.4.2 PID控制器类(CPID)55
• 5.5 控制算法程序55-57
• 5.6 界面设计57-58
• 5.7 小结58-60
• 第六章 运行结果及总结60-63
• 6.1 运行结果60-61
• 6.2 总结61-63
• 参考文献63-66
• 致谢66-67
• 攻读学位期间主要的研究成果67

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