基于deltav实验系统过程建模和仿真论文

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1、国内图书分类号：TP391.9国际图书分类号：681.5.017工学硕士学位论文基于DeltaV实验系统的过程建模与仿真硕士研究生:杜庆华导师:王艳副教授申请学位:工学硕士学科、专业:控制科学与工程所答在辩单日位:期:控制科学与工程系2006年6月授予学位单位:哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP391.9U.D.C.:681.5.017DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringPROCESSMODELINGANDSIMULATIONBASEDONDELTAVEXPERIMENTALS

2、YSTEMCandidate:Supervisor:AcademicDegreeAppliedfor:Speciality:Affiliation:DateofDefence:Degree-Conferring-Institution:DuQinghuaAssociateProf.WangYanMasterofEngineeringControlTheoryandEngineeringDept.ofControlScienceandEngineeringJune,2006HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要本文以

3、“DeltaV实验系统”为研究对象，主要研究了基于DeltaV实验系统的被控对象的建模与动态仿真。首先对DeltaV系统作了一个简要的介绍，说明了DeltaV系统相对其他过程控制系统的优势。讨论了DeltaV实验系统的硬件结构和工作原理，从实验系统的组成说明了各个部分的硬软件组成以及所实现的功能。其中重点介绍了组态王与VB软件之间的动态数据交换DDE。其次简要介绍了过程建模的重要性，提出了过程建模的两种方法，即机理建模与过程辨识，分别介绍了每种方法的建模步骤，然后介绍了工业过程对象的一些实用辨识的方法。本论文主要研究了三个典型的被控对象，即夹套式换热器、三容水箱系统和

4、超导腔低温系统。分别介绍了各个系统的硬件结构，分析了各个系统的性能特点以及工作运行的环境、条件，研究了各个系统的动态特性，然后运用机理建模或过程辨识的方法，分别建立并实现了它们的数学模型。最后运用DeltaV实验系统分别对夹套式换热器模型、三容水箱系统模型、超导腔低温系统模型进行了仿真研究，同时还对对象系统受到外部干扰进行了模拟仿真。仿真实验结果表明，DeltaV实验系统模拟仿真夹套式换热器、三容水箱系统以及超导腔低温系统，效果良好。运用该实验系统模拟仿真工业过程的典型装置或设备是可行的。关键词DeltaV实验系统；被控对象建模；换热器；三容水箱；超导腔低温系统-I

5、-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThemodelinganddynamicsimulationofcontrolledobjectbasedonDeltaVexperimentalsystemarestudiedinthisthesis.Firstly,abriefintroductiontoDeltaVexperimentalsystemispresented.ComparedwithotherDCSsystems,DeltaVsystemhasits’ownadvantages.Thebasicconfiguration,workprinciple

6、andfunctionofDeltaVexperimentalsystemarediscussed.Andthecomposingofhardwareandthefunctionofsoftwareareshown.Atthesametime,theconceptionofDDEisputforward,andtheDDEprocessbetweenKingviewandVBistoldof.Secondly,theimportanceofmodelingispresentedsimply,twokindsmodelingmethodsarereferedto,na

7、melymechanismmodelinganddiscrimination.Thestepsofeachmethodareilluminatedrespectively.Inthefollowing,somepracticaldiscriminationmethodsareintroducedchieflyinindustrialprocess.Finally,researchesofthreecontrolledobjects,namelytheheatexchanger,DTSthree-tankwatersystemproducedbyAm