基于分段PID控制的蒸汽发生器的设计

常规的灭菌器工作时需外配一台蒸汽发生器,导致灭菌系统结构复杂价位高。文章介绍一种装配于灭菌器内部的小型蒸汽发生器,该蒸汽发生器采用分段PID控制,文章还介绍了该蒸汽发生器的软硬件设计。     

采用非线性模块的BP神经网络PID水位预测控制

因非线性时变控制系统造成的滞后,压水堆核电厂蒸汽发生器(SG)水位控制会引起的较大惯性或耦合,对此提出一种基于非线性模块的BP神经网络PID控制预测模块。采用BP神经网络模型作为非线性预测模块,调用SG水位PID控制运行数据作为非线性预测模块的训练样本;提取BP神经网络模型的输出数据作为BP神经网络PID的输入数据,多重优化BP神经网络的权值及阈值,缩小修正差值逼近系统整定值;构建SG水位非线性模块的预测数值与系统运行数据之间的非线性映射关系,修正带有预测判断方向的阈值,实现在线动态调整输出PID各参数的最优值。实验结果表明,预测模块可有效缩短系统的稳定阶跃响应周期,具有较高的计算精度。     

基于Simulink的分布式光纤声波传感系统仿真实验

为将原理抽象、系统复杂的分布式光纤声波传感（DAS）系统引入物理实验教学,基于MATLAB/Simulink软件开发了DAS系统仿真实验。首先设计直接探测式DAS系统结构,然后给出激光器数学模型、分布式光纤背向瑞利散射数学模型、扰动施加数学模型和光电探测器数学模型,最后搭建Simulink仿真实验平台。基于开发的仿真实验,仿真了不同参数下的DAS系统特性,结果表明,随着激光器线宽和频移率的增加,探测信号中的噪声强度近似线性增大,在系统中加入光放大器能够提高探测信号的信噪比,克服光电探测器的噪声干扰。该仿真实验操作简单、现象直观,可以使学生直观地接触光纤传感的前沿技术,更好地理解DAS系统的工作原理与动态特性,激发学生的实验兴趣,提高其编程能力和分析应用能力。     

基于LabVIEW振动主动控制实验仿真研究

分析了振动主动控制的原理,基于LabVIEW语言设计了振动主动控制的实验模型,并通过负反馈控制仿真得到控制结果,展示了采用虚拟仪器进行振动控制及信号处理实验教学的便捷性与易学性.     

基于Simulink和LabVIEW的脉冲电源虚拟仿真实验平台

将虚拟实验仿真系统引入电路课程的教学中,利用Matlab/Simulink搭建脉冲电源硬件电路的数学模型,利用LabVIEW的MIT接口技术,将Simulink和LabVIEW无缝连接,实现联合仿真。仿真实验的结果与理论计算结果一致,排除了高电压、大电流实验存在的安全隐患问题。该虚拟仿真实验平台具有执行效率高、操作简单的特点,可帮助教师、学生和科研人员更好地理解复杂电路问题。     

基于Matlab/Simulink软件的滑模控制仿真实验

以二阶非线性系统为研究对象设计滑模面,采用滑模控制器分别进行平衡控制和轨迹跟踪控制。在滑模控制器的设计中,采用指数趋近律,并利用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性。在控制器中,采用饱和函数代替符号函数,对抖振现象进行抑制。采用Matlab/Simulink软件建立了滑模控制仿真实验系统,能够进行平衡控制和轨迹跟踪控制,并对实验结果进行了分析。     

一种适用于海上油田的井下蒸汽发生器技术指标研究

注蒸汽开采是稠油强化开采的主要开发方式,传统的地面注蒸汽开采综合热效率低,锅炉出口的蒸汽干度低,有效气体大量浪费,开采成本高。将传统的地面蒸汽发生器移置到井下,这种新兴的井下蒸汽发生器技术可大大减少蒸汽在井筒内的热量损失,不受井深变化的影响,尤其适合海上油田深层稠油的开采。在对国内外井下蒸汽发生器研究资料整理的基础上,提出适用于海上稠油热采井下蒸汽发生器设计的基本原则及技术指标,形成渤海油田稠油注蒸汽开发的新思路。     

基于分布式仿真的智能控制实验教学平台设计

针对现有智能控制实验装置价格高、单台实验人数少、实验项目单一等问题,设计了基于分布式仿真的智能控制实验教学平台。该平台采用分层设计思想,构建了一个闭环智能控制系统,并通过三维视景实时显示实验效果。以基于遗传算法的无人机路径规划及路径跟踪控制问题为例,说明分布式仿真实验教学平台的教学应用。该分布式仿真实验教学平台便于学生完成智能控制实验,并进行二次开发和创新实验。     

基于Simulink的交流电机矢量控制调速系统的仿真

根据矢量变换控制原理,利用Simulink和Sim Power Systems构建了电流滞环跟踪PWM矢量控制变频调速系统,详细介绍了各个子模块的构造方法及功能。通过对其进行动态及稳态性能的仿真,体现了该景统能够很好地模拟真实系统,转速动态响应快,稳态静差小,抗负载扰动能力强,仿真结果表明采用该建模方法的仿真模型准确,实现简单,使用方便,为矢量控制技术在电力传动领域的推广应用提供了一种前期检验方法和研究手段。     

基于Simulink的风电机组模糊变桨距控制仿真研究

针对风力发电系统复杂非线性的特点,传统PID控制很难满足控制系统高精度的要求。在传统PID控制的基础上,运用模糊理论建立了完整的风电机组变桨距模型,以实现对控制系统的实时控制。仿真结果表明,模糊控制能使系统获得较好的动态特性。利用Simulink进行仿真实验,不仅能使学生有效理解变桨距控制系统理论知识,还可以提高学生的实验操作能力,从而掌握控制系统的静态和动态过程,这种理论与实践相结合的方法能够有效地提高教学质量。     

基于LabVIEW和Simulink的过程控制工程虚拟实验平台开发

设计了针对典型过程控制系统进行的虚拟仿真控制平台,利用虚拟仪器软件LabVIEW和仿真工具Simulink进行平台的开发,通过Simulation Interface Toolkit(SIT)实现两者通信。该平台的系统开发选取过程控制工程课程中的典型控制环节,平台的功能包括:典型控制系统的流程图动画界面显示,后台控制器设计,以及实时参数和控制效果显示等。最后还设计了平台选择程序,实现程序的封装。该系统能作为过程控制工程的辅助教学软件,达到将实验环节引入课堂的良好效果。     

用LabVIEW实现液位的实时控制

章介绍了一类基于LabVIEW采用PCI-6024数据采集卡，有效地完成了对一个液位实验装置的实时增量式PID控制的开发设计及实际应用。实践证明，LabVIEW是一个高效的和功能强大的软件开发环境。     

应用Simulink及ADAM模块实现半实物仿真

介绍一种应用Simulink及高性价比的ADAM4000模块实现简易半实物仿真系统实施方案。基于Simulink的纯数字仿真难于精确模拟实际被控对象,而半实物仿真可将控制对象纳入系统,从而获得更真实的控制效果。本方案采用ADAM模块构成过程接口,使用Simulink的串行通讯模块及ADAM模块的Advantech ASCII协议构成通讯接口,使得Simulink控制器可直接控制真实的被控对象。本方案可为各种控制算法的研究和验证提供一个良好的实验平台,满足控制器设计灵活性和快速性需要。     

分布式电源并网与孤岛切换控制策略研究

随着低碳环保意识的普及,以分布式发电为代表的清洁型能源越来越受到各国的关注。在分析了各类分布式发电的运行特性的基础上,分析了DG的并网运行和孤岛运行的控制策略。在此基础上,提出了V的控制原理,分布式电源孤岛运行和并网运行两种模式的模型及控制方法,并将上述控制原理应用到分布式电源并网与孤岛运行方式切换的控制环节中。最后在MATLAB/Simulink软件中建立分布式电源仿真模型,得到了系统在不同控制环节下的负荷电压质量以及DG输出功率等的仿真波形图,从而验证了上述切换控制策略的正确性和有效性。     

水位变率在闸门控制中的应用

马湾拦河闸是配有水电站的综合水利枢纽，稳定闸前发电范围的高水位是多发电的一个关键。闸前水位变率是闸前来水流量变量的标志，本文利用闸前水位与库容关系曲线、闸门开度和水位及泄量关系做出了水位变率与闸门开度变量关系表。人们可以根据水位变化趋势，运用这个关系表合理地对闸门进行控制。     

采用数显仪表和变频器控制蒸汽锅炉水位的方法

针对蒸汽锅炉补水泵普遍采用变频调速和PID调节相结合的控制方法,提出了采用数字显示仪表的上下限输出触点进行变频器频率控制的方法,选择了锅炉水位测量仪表和变频器,给出了相应的主电路和控制电路原理图,设置了变频器的相关参数。实际运行表明,设备运行更可靠,调节更方便。     

基于Simulink的汽车行驶控制系统数字仿真

建立汽车行驶控制系统的数学模型,由此获得系统的Simulink模型(仿真模型),对其仿真并用Matlab脚本文件对行驶控制器中比例调节的性能进行分析。     

三容水箱液位控制系统建模与仿真

介绍了微型三容水箱系统设计原理,通过机理建模法及系统特性建立了分段二阶单输入单输出模型。运用PID液位控制算法,并使用Simulink对实验模型进行了仿真,通过组态监控软件对建模结果进行了验证。仿真与实验结果表明,实验模型可以正确反映三容水箱的特性。可为工业应用以及高校教学科研提供控制算法研究的实验平台。     

基于LabVIEW的自动控制仿真系统设计

介绍了以LabVIEW为软件平台,通过LabVIEW界面与Simulink仿真模型双方通讯建立的自动控制仿真系统。通过结合LabVIEW和Simulink二者在各自领域的优势,将虚拟仪器思想应用到传统实验仪器掌控的自动控制实验,建立灵活的“虚拟实验室”。从而增加学生的实践机会,增强学生实验兴趣,加深学生对理论的理解,更重要的是可以鼓励学生探索更高级的课题。