仿人逻辑预测控制器在动态配料系统中的应用研究

发布时间：2021-08-28 04:51

　　通过对混凝土搅拌站动态配料系统的控制过程进行分析,依据动态配料称重系统和定量控制相结合的思想,对配料称重过程中出现的误差和滞后现象进行分析。被控对象为在允许误差要求下的二阶系统和二阶延迟系统,针对PID控制中配料误差的参数整定法则,利用最小二乘算法对误差在线修正,最小二乘法的参数估计算法能够有效的补偿修正参数误差,提高系统整体识别度。Matlab仿真表明,相比PID控制算法,最小二乘法对误差修正效果良好。同时模拟人的思维特点,提出一种新型的智能控制器——仿人逻辑预测控制器。该控制器融合了基于泛布尔代数的逻辑控制器和基于模型的预测控制器的特点,是一种多值逻辑混合动态系统。由于预测控制闭环输入、输出方程非常复杂,采用以大范围输出预测为基础的在线滚动优化控制策略,其鲁棒性、稳定性分析遇到了极大困难。由于逻辑控制具有对模型要求不高的特点,使用逻辑控制器强制约束输出曲线,运用逻辑推理、判断、做出在异常情况下能保证过程稳定安全运行的控制决策,在一定程度上解决了预测控制的鲁棒性问题。针对工业控制系统中的大时滞过程现象（对象的纯滞后时间与对象的时间常数之比大于0.3时）,依据模型预测控制（MPC）算法... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 课题背景
    1.1 动态配料工艺的国内外研究进展与发展趋势
    1.2 混凝土搅拌动态配料系统
        1.2.1 动态配料监控系统工作流程
        1.2.2 动态配料系统特点
        1.2.3 动态称重误差与滞后过程分析
        1.2.4 动态配料系统性能指标
    1.3 动态配料系统物理模型与数学建模
    1.4 本章小结
2 动态配料PID控制算法与参数在线调节方案
    2.1 PID控制的原理和特点
    2.2 PID控制算法
        2.2.1 积分分离PID控制算法
        2.2.2 遇限削弱积分法
        2.2.3 不完全微分PID控制
        2.2.4 微分先行PID控制
        2.2.5 带死区的PID控制
    2.3 PID控制器的参数整定
    2.4 动态配料的控制策略实现原理
    2.5 动态配料PID控制算法与仿真
    2.6 本章小结
3 基于参数辨识的最小二乘算法误差修正方案
    3.1 最小二乘算法基本原理和特点
    3.2 动态配料称重误差修正方案
    3.3 配料称重误差修正前后仿真对比
    3.4 本章小结
4 模糊控制规则
    4.1 模糊控制的基本原理
    4.2 模糊控制算法与特点
    4.3 模糊控制设计原则
    4.4 本章小结
5 仿人智能控制
    5.1 仿人控制基本原理
    5.2 仿人控制的特点和智能属性
    5.3 仿人控制设计步骤
    5.4 仿人思维在动态配料中的特点分析
    5.5 本章小结
6 仿人逻辑预测控制器设计
    6.1 逻辑控制器
        6.1.1 理论基础——泛布尔代数
        6.1.2 逻辑控制器原理和特点
        6.1.3 逻辑控制相平面分区规则
        6.1.4 相平面控制策略分析
        6.1.5 数据采集与取值规则
        6.1.6 数学建模与仿真分析
    6.2 预测控制器
        6.2.1 预测控制的基本思想
        6.2.2 预测控制原理与特点
        6.2.3 预测控制MPC算法控制策略
        6.2.4 基于IC的实时故障容错预测算法
        6.2.5 仿真结果分析
        6.2.6 RFPC的实时实现算法和延时的考虑
    6.3 仿人逻辑预测控制器
        6.3.1 基本结构与特点
        6.3.2 工作原理
        6.3.3 仿人控制动态配料流程
        6.3.4 仿真实验分析(模型匹配与模型失配)
    6.4 本章小结
结论
参考文献
附录1:最小二乘法参数辨识和拟合算法的源程序(表3.1)
附录2:RFPC算法的证明推导过程(部分)
致谢
攻读硕士学位期间完成、发表的论文及从事的科研活动


【参考文献】：
期刊论文
[1]快速定量装车系统自适应配料控制研究[J]. 武徽,李旭.  煤矿机械. 2020(10)



本文编号：3367830