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基于无线传感器网络的水产养殖池塘溶解氧智能监控系统 被引量:40
1
作者 马从国 赵德安 +2 位作者 王建国 陈亚娟 李亚洲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期193-200,共8页
为了便于对规模化水产养殖池塘溶解氧的监控,该文研制了一种基于无线传感网的水产养殖池塘溶解氧智能监控系统,实现对池塘溶解氧的分布测量、智能控制和集中管理。针对常规模糊PID控制器自适应能力低,提出了一种可变论域模糊PID控制器,... 为了便于对规模化水产养殖池塘溶解氧的监控,该文研制了一种基于无线传感网的水产养殖池塘溶解氧智能监控系统,实现对池塘溶解氧的分布测量、智能控制和集中管理。针对常规模糊PID控制器自适应能力低,提出了一种可变论域模糊PID控制器,根据溶解氧误差和误差变化的大小动态调整模糊控制单元的输入输出变量论域,能较好地解决了模糊控制规则数量与溶解氧控制精度之间的矛盾,实现了PID控制器参数的自整定。根据池塘溶解氧变化的非线性、大时滞和大惯性等特点,设计基于变论域模糊PID控制器与增氧机转速PID调节器构成的池塘溶解氧串级控制系统,溶解氧控制器的输出为增氧机转速调节器的输入,增氧机转速调节器输出改变增氧机转速使溶解氧浓度快速跟踪目标值。根据溶解氧测量数值序列的变化趋势,基于灰色理论和权重构建组合灰色溶解氧预测模型,以预测值作为变论域模糊PID控制器的反馈值,实现对溶解氧的预测控制,起到超前调节的目的。在试验池塘和对照池塘分别采用变论域模糊PID控制器和模糊PID控制器对池塘溶解氧进行调控,对照池塘溶解氧的响应时间比试验池塘延长15 min左右,超调量扩大2.96倍,对照池塘溶解氧的标准差、均方差、最大误差和最小误差指标比试验池塘扩大3-4倍。试验结果表明可变论域模糊PID控制器能够改善池塘溶解氧控制系统的动态性能,提高控制系统的稳态精度,有效地抑制影响池塘溶解氧稳定的诸多不确定因素的干扰,满足水产养殖对池塘溶解氧的要求,为解决非线性和大时滞复杂对象的控制问题提供一个新的控制思路。 展开更多
关键词 无线传感器 水产养殖 串级控制系统 灰色预测 模糊PID控制 变论域
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基于状态变量控制器的再热汽温控制系统 被引量:26
2
作者 吕剑虹 袁震 +3 位作者 杨榕 薛文顺 石江陵 陈延明 《中国电力》 CSCD 北大核心 2002年第1期53-56,共4页
针对南京热电厂6号机组再热汽温被控对象滞后大的特点,采用状态变量控制器,重新设计了原来的再热汽温控制系统。实际运行表明,采用基于状态变量控制器的再热汽温控制系统,在机组升、降负荷及启、停制粉系统的过程中,均使锅炉再热汽温严... 针对南京热电厂6号机组再热汽温被控对象滞后大的特点,采用状态变量控制器,重新设计了原来的再热汽温控制系统。实际运行表明,采用基于状态变量控制器的再热汽温控制系统,在机组升、降负荷及启、停制粉系统的过程中,均使锅炉再热汽温严格控制在允许的范围内,是一种对大滞后过程比较有效的控制方法。 展开更多
关键词 锅炉 再热器 冷温控制系统 状态变量控制器
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串级控制系统闭环辨识及PID参数整定 被引量:31
3
作者 林巍 王亚刚 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第1期11-18,共8页
针对工业过程中的串级控制系统,提出一种具有实际可操作性的闭环频域建模方法。该法通过对系统的输入输出数据的分析,获得主、副对象的频率响应特性,在其重要频域内,辨识出系统的2个串联的含有稳定极点的二阶加时滞模型。根据该建... 针对工业过程中的串级控制系统,提出一种具有实际可操作性的闭环频域建模方法。该法通过对系统的输入输出数据的分析,获得主、副对象的频率响应特性,在其重要频域内,辨识出系统的2个串联的含有稳定极点的二阶加时滞模型。根据该建模方法,给出一种基于内模控制的PID参数整定方法。最后,在西门子过程控制半实物平台上,我们对工业过程中的非线性、高阶时滞对象~自然循环锅炉的过热蒸汽出口温度一烟气含氧量串级控制系统进行模型辨识,并整定控制器参数。扰动测试的结果表明。构建的串级系统模型拟合度较高,整定出的控制器具有较好的跟踪和抗干扰能力。 展开更多
关键词 系统辨识 串级控制系统 内模控制 过程控制
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电厂锅炉燃烧控制系统优化 被引量:16
4
作者 吕剑虹 王建武 +4 位作者 杨榕 袁震 薛文顺 石江陵 金建荣 《中国电力》 CSCD 北大核心 2001年第10期44-47,共4页
结合南京热电厂6号锅炉燃烧控制系统的实际工程,分析基于直接能量平衡(DEB)压力控制系统的实质,提出分析、整定DEB系统的方法;同时还分析送、引风控制系统特点,提出优化送、引风控制系统方法。该优化控制技术已应用于南京热电厂6号锅炉... 结合南京热电厂6号锅炉燃烧控制系统的实际工程,分析基于直接能量平衡(DEB)压力控制系统的实质,提出分析、整定DEB系统的方法;同时还分析送、引风控制系统特点,提出优化送、引风控制系统方法。该优化控制技术已应用于南京热电厂6号锅炉燃烧控制系统中,明显改善了锅炉燃烧控制系统品质。 展开更多
关键词 电厂 锅炉 燃烧 控制系统 优化
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以炉膛辐射信号为中间被调量的串级模糊调节策略研究 被引量:14
5
作者 李阳春 卫成业 +1 位作者 罗志浩 蒋静坪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期80-83,89,共5页
针对电厂主蒸汽压力这样一个大迟延、大时间常数的调节对象 ,讨论了以炉膛辐射信号作为中间被调量构成串级调节系统以改善其调节品质的可行性。考虑到炉内剧烈的湍流燃烧造成得到的炉膛辐射信号包含随机分量 ,不适宜直接用于组成串级系... 针对电厂主蒸汽压力这样一个大迟延、大时间常数的调节对象 ,讨论了以炉膛辐射信号作为中间被调量构成串级调节系统以改善其调节品质的可行性。考虑到炉内剧烈的湍流燃烧造成得到的炉膛辐射信号包含随机分量 ,不适宜直接用于组成串级系统 ,为此设计了一个模糊判断器加入到串级系统中组成一个新型的串级模糊调节系统。经仿真试验研究表明 。 展开更多
关键词 电厂 锅炉 炉膛 辐射信号 中间被调量 串级模糊调节
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过热汽温模糊内模控制器的设计 被引量:16
6
作者 于湘涛 刘红军 +1 位作者 褚明珠 代悦 《电力科学与工程》 2003年第4期29-31,共3页
基于内模控制理论,针对电厂主汽温被控对象的大惯性、大滞后特点,设计了一种FPID(模糊PID)控制系统,内回路采用比例控制;外回路采用模糊内模控制。仿真结果表明,设计的控制器具有良好的位置跟随特性。
关键词 锅炉 过热器 汽温控制 反馈控制 模糊内模控制器 设计
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模糊自校正PID液位串级控制系统设计与仿真 被引量:16
7
作者 林屹 叶小岭 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2010年第3期17-20,共4页
针对双容水箱液位控制问题,探讨了模糊控制理论在液位控制系统中的应用,提出了基于模糊自校正PID的串级液位控制方案,设计了一种模糊自校正PID控制器,并在此基础上对该双容水箱液位在3种不同控制方案,即单回路PID控制、串级控制以及基... 针对双容水箱液位控制问题,探讨了模糊控制理论在液位控制系统中的应用,提出了基于模糊自校正PID的串级液位控制方案,设计了一种模糊自校正PID控制器,并在此基础上对该双容水箱液位在3种不同控制方案,即单回路PID控制、串级控制以及基于模糊自校正PID的串级控制下的控制效果进行了Simulink仿真研究。结果表明,相对于常规单回路PID以及常规串级控制,基于模糊自校正PID的串级控制系统在超调量、调节时间、抗干扰等方面有更好的控制品质。 展开更多
关键词 模糊控制 比例积分微分控制 串级控制系统 自校正
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火电厂主汽压力的IMC-PI控制系统设计 被引量:8
8
作者 赵文杰 刘吉臻 +1 位作者 王印松 杨明玉 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2002年第3期59-63,共5页
针对电厂主汽压被控对象的大惯性、大滞后特点,采用炉膛辐射能作为中间被调量,构成了一种内模-比例积分串级控制系统。内回路采用比例积分控制,以快速消除燃料量引起的扰动;外回路采用内模控制,以有效地补偿对象的大滞后特性。采用具... 针对电厂主汽压被控对象的大惯性、大滞后特点,采用炉膛辐射能作为中间被调量,构成了一种内模-比例积分串级控制系统。内回路采用比例积分控制,以快速消除燃料量引起的扰动;外回路采用内模控制,以有效地补偿对象的大滞后特性。采用具有纯滞后的一阶惯性环节作为广义被控对象的内部模型,给出了广义被控对象模型的建立方法及控制系统的设计步骤。对控制系统进行仿真试验,试验结果表明,所提出的控制方案有很好的克服扰动和给定值响应能力。 展开更多
关键词 火电厂 主汽压力 IMC-PI控制系统 设计 锅炉
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串级控制系统的PID参数自动整定算法 被引量:5
9
作者 陈元杰 汪洋 +1 位作者 苏宏业 褚健 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 1996年第5期580-583,共4页
针对本质稳定过程,以FFT变换为手段,通过对串级系统输入输出数据的分析,得到主、副对象的频域特性,并通过降阶得到二阶模型及其无因次时滞,给出了主、副回路PID参数自动整定算法及公式。仿真结果表明了其良好的跟踪及抗干扰... 针对本质稳定过程,以FFT变换为手段,通过对串级系统输入输出数据的分析,得到主、副对象的频域特性,并通过降阶得到二阶模型及其无因次时滞,给出了主、副回路PID参数自动整定算法及公式。仿真结果表明了其良好的跟踪及抗干扰性能。 展开更多
关键词 自动整定 PID控制 串级控制系统
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基于线性自抗扰控制技术的四旋翼无人机控制系统 被引量:12
10
作者 吴君华 谢习华 李拥祺 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第5期102-106,110,共6页
针对四旋翼无人机飞行控制系统存在非线性、强耦合、欠驱动和对扰动敏感等问题,设计了串级控制系统。在该控制系统中,外环位置环采用线性自抗扰控制器(ADRC),内环姿态环采用一种改进的线性自抗扰控制器。在位置和姿态控制中,将所设计的... 针对四旋翼无人机飞行控制系统存在非线性、强耦合、欠驱动和对扰动敏感等问题,设计了串级控制系统。在该控制系统中,外环位置环采用线性自抗扰控制器(ADRC),内环姿态环采用一种改进的线性自抗扰控制器。在位置和姿态控制中,将所设计的控制器与线性自抗扰控制器和PID控制器做仿真分析对比。仿真结果表明:在一定外部干扰下,所设计的控制器具有良好的解耦效果,能对总扰动进行很好的估计并补偿,提高了系统的抗干扰能力和鲁棒性。 展开更多
关键词 四旋翼 串级控制系统 线性自抗扰控制
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基于PID算法的炉窑温度串级控制系统设计 被引量:12
11
作者 罗及红 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2012年第12期3243-3245,共3页
利用温度传感器、变送器、PLC及其配套的A/D转换器件MAD02和上位计算机,以炉窑为被控对象,以炉窑出口气温为主被控参数,以炉膛内的气温为副被控参数,以加热炉电阻丝电压为控制参数,以PLC为控制器,设计了炉窑温度串级控制系统,运用PID算... 利用温度传感器、变送器、PLC及其配套的A/D转换器件MAD02和上位计算机,以炉窑为被控对象,以炉窑出口气温为主被控参数,以炉膛内的气温为副被控参数,以加热炉电阻丝电压为控制参数,以PLC为控制器,设计了炉窑温度串级控制系统,运用PID算法进行了PLC程序设计,实现了炉窑气温的定值控制;经调试实验证明,综合误差仅为0.926℃,充分满足了本系统误差范围在2℃以内的控制要求。 展开更多
关键词 炉窑 PLC 串级控制系统 PID算法 运行调试 温度
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基于IGBT斩波控制的内反馈串级调速系统的研究 被引量:10
12
作者 刘观起 孙金水 万军 《电力科学与工程》 2008年第1期37-40,共4页
晶闸管串级调速系统是一种廉价、简易的调速系统,但是传统串调系统存在着诸如功率因数低、谐波污染严重等弊端。在分析其原理及结构的基础上,讨论了影响其功率因数的主要因素。斩波内馈串级调速系统采用绝缘栅双极性晶体管(IGBT)作为调... 晶闸管串级调速系统是一种廉价、简易的调速系统,但是传统串调系统存在着诸如功率因数低、谐波污染严重等弊端。在分析其原理及结构的基础上,讨论了影响其功率因数的主要因素。斩波内馈串级调速系统采用绝缘栅双极性晶体管(IGBT)作为调速系统的直流斩波器,提高了系统的功率因数且降低了谐波成分,减少了对电网的谐波污染,使得该调速系统在大功率风机、泵类负载的节能调速方面具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 串级调速系统 IGBT斩波控制 MATLAB仿真
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基于内模PID控制的火电厂主汽温控制系统 被引量:10
13
作者 于湘涛 刘红军 +1 位作者 王晓慧 李锋 《自动化技术与应用》 2003年第7期50-52,共3页
基于内模控制理论 ,针对电厂主汽温被控对象的大惯性、大滞后特点 ,设计了内模PID串级控制系统。为了快速消除内扰 ,使控制过程的的持续时间较短 ,内回路采用比例控制 ;外回路采用内模控制 ,以有效地补偿对象的大滞后特性。对控制系统... 基于内模控制理论 ,针对电厂主汽温被控对象的大惯性、大滞后特点 ,设计了内模PID串级控制系统。为了快速消除内扰 ,使控制过程的的持续时间较短 ,内回路采用比例控制 ;外回路采用内模控制 ,以有效地补偿对象的大滞后特性。对控制系统进行仿真试验 ,仿真结果表明设计的控制器具有良好的位置跟随性能。 展开更多
关键词 火电厂 内模PID控制 主汽温控制系统 预测控制系统 锅炉
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主蒸汽压力的无模型自适应预测控制 被引量:10
14
作者 冯玉昌 史冬琳 白佳文 《热力发电》 CAS 北大核心 2012年第8期37-40,共4页
针对火电机组主蒸汽压力被控对象的大惯性、大迟延等特点,采用伪梯度向量的概念,对被控对象进行动态化处理,得到预测模型。提出了1种新型的无模型自适应预测控制(MFAPC)算法,将MFAPC算法用于主蒸汽压力串级控制系统的主调节器中,副调节... 针对火电机组主蒸汽压力被控对象的大惯性、大迟延等特点,采用伪梯度向量的概念,对被控对象进行动态化处理,得到预测模型。提出了1种新型的无模型自适应预测控制(MFAPC)算法,将MFAPC算法用于主蒸汽压力串级控制系统的主调节器中,副调节器采用常规PI控制器。仿真结果表明,MFAPC-PI串级控制系统较常规PID-PI串级控制系统响应速度快、抗干扰性能强,对系统参数时变具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 火电机组 主蒸汽压力 MFAPC算法 预测控制 串级控制系统
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串级控制系统在燃机电站控制系统中的应用 被引量:6
15
作者 刘尚明 寇可新 倪维斗 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第S1期18-20,共3页
传统的单回路控制系统很难使系统完全抗干扰。为了满足燃气轮机机组的控制要求与完全抗干扰设计,必须采用新的控制回路和控制系统。将常规的负荷控制系统与转速控制系统串联而构成负荷-转速串级控制系统,该串级控制系统已成功地应用... 传统的单回路控制系统很难使系统完全抗干扰。为了满足燃气轮机机组的控制要求与完全抗干扰设计,必须采用新的控制回路和控制系统。将常规的负荷控制系统与转速控制系统串联而构成负荷-转速串级控制系统,该串级控制系统已成功地应用于发电用单轴燃气轮机控制系统设计中。理论分析与数字仿真试验表明该串级控制系统可以得到很好的稳态控制性能和动态控制性能,同时对机组甩负荷所造成的转速飞升现象也能有效地抑制。 展开更多
关键词 串级控制系统 自动控制系统 燃气轮机 电站
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基于多目标粒子群算法的过热汽温自抗扰控制 被引量:8
16
作者 牛海明 于佼 +2 位作者 丁常富 汪朝晖 田彬 《中国电力》 CSCD 北大核心 2020年第3期126-133,共8页
针对火电机组过热汽温存在大惯性、大时滞和非线性的动态特性,以及扰动因素作用下参数不易整定的问题,提出自抗扰控制–线性自抗扰控制(ADRC-LADRC)串级控制策略,即外回路应用非线性自抗扰减小超调量,内回路应用线性自抗扰对扰动快速响... 针对火电机组过热汽温存在大惯性、大时滞和非线性的动态特性,以及扰动因素作用下参数不易整定的问题,提出自抗扰控制–线性自抗扰控制(ADRC-LADRC)串级控制策略,即外回路应用非线性自抗扰减小超调量,内回路应用线性自抗扰对扰动快速响应并加以抑制,同时采用多目标粒子群算法对自抗扰串级回路中的参数进行整定。测试与工程应用表明:基于多目标粒子群算法整定参数的ADRC-LADRC控制策略具有较好的控制性能和抗干扰能力,能够快速响应扰动并跟踪设定值,维持过热汽温的稳定。 展开更多
关键词 自抗扰控制 过热汽温 多目标粒子群算法 串级控制系统
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模糊自适应PID串级控制在主汽温控制中的应用 被引量:8
17
作者 吴成渝 王超 李斌 《电子设计工程》 2018年第22期122-125,共4页
针对火电厂主汽温控制系统中被控对象具有大延迟、大惯性特点,模糊控制和常规PID很难达到理想的控制要求,在Simulink环境下,将模糊控制、PID控制和串级控制结合起来,设计了主汽温串级模糊控制策略和模糊自适应PID控制器,实现了PID控制... 针对火电厂主汽温控制系统中被控对象具有大延迟、大惯性特点,模糊控制和常规PID很难达到理想的控制要求,在Simulink环境下,将模糊控制、PID控制和串级控制结合起来,设计了主汽温串级模糊控制策略和模糊自适应PID控制器,实现了PID控制器参数的在线自整定。仿真结果表明:模糊自适应PID串级控制比常规PID串级控制具有超调量小、调节时间短,抗干扰能力强,且具有较强的鲁棒性,对实际工程应用具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 主汽温 模糊自适应 串级控制 PID
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锅炉主汽温和一级汽温的新型控制系统 被引量:7
18
作者 刘一 《自动化博览》 2005年第3期63-65,共3页
针对5台锅炉主蒸汽和一级蒸汽温度被控对象滞后大的特点,采用状态变量控制器,重新设计了原来的一、二级汽温控制系统。实际运行表明,采用基于状态变量控制器的一、二级温控制系统,在锅炉升、降负荷及启、停制粉系统的过程中,均使锅炉一... 针对5台锅炉主蒸汽和一级蒸汽温度被控对象滞后大的特点,采用状态变量控制器,重新设计了原来的一、二级汽温控制系统。实际运行表明,采用基于状态变量控制器的一、二级温控制系统,在锅炉升、降负荷及启、停制粉系统的过程中,均使锅炉一、二级汽温严格控制在允许的范围内。 展开更多
关键词 锅炉 主汽温 一级汽温 状态变量 串级控制系统
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模糊自校正串级PID板球控制系统设计与研究 被引量:7
19
作者 张世奇 《自动化技术与应用》 2019年第1期1-4,共4页
板球系统是一种典型非线性欠驱动的动力学系统,系统的数学模型不易精确建立。为此,提出了一种模糊自校正串级PID控制方案。通过搭建板球装置,对经典PID与模糊自校正串级PID控制方案进行了对比实验。实验结果表明,模糊自校正串级PID控制... 板球系统是一种典型非线性欠驱动的动力学系统,系统的数学模型不易精确建立。为此,提出了一种模糊自校正串级PID控制方案。通过搭建板球装置,对经典PID与模糊自校正串级PID控制方案进行了对比实验。实验结果表明,模糊自校正串级PID控制取得了更好的控制效果,使系统具有较好的动态特性和静态特性,并满足大学生电子设计竞赛题目的所有测试要求。 展开更多
关键词 模糊控制 比例积分微分控制 串级控制系统 自校正 板球系统
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基于DMC-PID串级控制的火电厂锅炉汽包水位控制系统 被引量:7
20
作者 王永兰 王文兰 魏阿明 《动力工程》 CSCD 北大核心 2009年第8期761-764,共4页
针对火电厂锅炉主汽温大惯性、大延迟的特点,提出将动态矩阵控制(DMC)算法和串级控制相结合的新型DMC-PID串级控制技术应用于火电厂锅炉汽包水位的控制,它既克服了单纯PID鲁棒性差的缺点,又克服了单纯DMC由于单层结构而带来的抗内扰能... 针对火电厂锅炉主汽温大惯性、大延迟的特点,提出将动态矩阵控制(DMC)算法和串级控制相结合的新型DMC-PID串级控制技术应用于火电厂锅炉汽包水位的控制,它既克服了单纯PID鲁棒性差的缺点,又克服了单纯DMC由于单层结构而带来的抗内扰能力差的问题,充分发挥了PID抗干扰性强和DMC对惯性、延迟适应能力强的优点。仿真结果表明:DMC-PID串级控制系统具有较强的鲁棒性及良好的调节性能,提高了系统的动静态性能指标,其总体性能优于PID-PID串级控制系统。 展开更多
关键词 锅炉 动态矩阵控制 DMC—PID 串级控制系统 汽包水位 仿真研究
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