最小方差自校正控制在流体过程实验装置中的应用毕业论文.doc

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1、最小方差自校正控制在流体过程实验装置中的应用毕业论文目录摘要IIIABSTRACTIV第一章绪论11.1研究目的和意义11.2过程控制系统概述21.2.1过程控制发展概况21.2.2过程控制发展的主要特点31.3自适应控制系统概述41.3.1自适应控制系统的发展概况41.3.2自校正调节系统的发展概况51.4最小方差自校正控制的研究与应用61.4.1最小方差自校正控制的研究现状61.4.2最小方差自校正控制的应用71.5本文的主要研究内容8第二章自校正调节系统92.1自校正控制系统92.2自校正控制系统数学模型102.3最小方差调节器112.4系统辨识152.5最

2、小方差自校正调节器17第三章设计方案203.1总体结构设计203.2硬件系统介绍213.2.1流体过程控制装置的组成213.2.2硬件系统组成223.3软件设计253.3.1软件设计概述253.3.2数据通信253.3.3软件设计28第四章流体过程控制系统人机界面设计31554.1工业组态软件MCGS概述314.2建立工程324.3用户界面的设计和组态344.4流体过程控制系统实验平台界面40第五章系统仿真及实验结果分析435.1递推增广最小二乘法参数估计仿真435.2最小方差自校正算法仿真及比较分析455.3仿真小结485.4实验结果分析48结论51结束语52参

3、考文献5355摘要本课题主要是对最小方差自校正调节器的研究。最小方差自校正调节器是按最小输出方差结合自校正控制律，采用递推最小二乘参数估计算法直接估计控制器参数。通过对自适应控制，自校正控制和最小方差自校正控制算法的推导与研究比较，提出最小方差自校正控制在流体过程控制实验装置应用的理论依据。本课题设计方案是基于实验室的Me093395-H1过程控制实训平台。采用两级控制系统来实现：第一级计算机监控级（上位机）主要实现综合监视试验过程主要信息、历史数据存档、给下位机发布命令及高级控制算法的实现等；第二级控制级(PLC)完成下层各系统数据信息采集、过程控制等任务。本系

4、统SCC(上位机PC)采用MCGS组态软件开发人机界面监控系统和MATLAB开发高级控制算法;下位机采用PLC可编程控制器，可实现过程的实时PID控制。上下位机采用串口进行PPI通讯，而MCGS与MATLAB之间采用DDE通讯。仿真和实验结果表明，本文所述的理论分析和采用的控制方案能在实际条件下，实时、有效地辨识参数和实现自适应控制律。将最小方差自校正控制算法应用在流体过程控制实验平台中，使得控制效果有了较大的提高。通过采用最小方差自校正控制，有效地解决了流体控制过程中参数调节不方便，以及系统控制精度低等缺陷。关键词：最小方差，自校正控制，MATLAB仿真，MCG

5、S，流体过程控制系统55ABSTRACTThemaintopicistheminimumvarianceself-tuningregulator.Minimumvarianceself-tuningregulatorisbasedoncomprehensiveself-tuningminimumoutputvariancecontrollaw,theuseofrecursiveleastsquaresparameterestimationalgorithmestimatesthecontrollerparametersdirectly.Throughderivin

6、gandcomparativelystudyingtheadaptivecontrol,self-tuningcontrolandself-tuningminimumvariancecontrolalgorithms,itiscontainedthetheoreticalbasisoftheapplicationoftheself-tuningminimumvariancecontrolinthefluidprocesscontroldevice.TheresearchprojectsarebasedonMe093395-H1processcontroltrain

7、ingplatform,andthetwo-stagecontrolsystemisusedinthisproject.Thefirstcomputermonitoringlevelmainlyachievedintegratedsurveillance,keyinformationduringthetest,historicaldataarchiving,issuedorderstothelowermachineandimplementationofadvancedcontrolalgorithms,etc.,thesecondistocompletethelo

8、werle