基于现场总线的智能控制器的研究与实现

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1、华北电力大学硕士学位论文摘要摘要本文介绍了LonWorks现场总线的特点，并对单神经元PID控制方法做了一些研究。在现场总线平台上将该控制方法应用到水箱水位的控制当中。单神经元PID较好的克服了PID控制鲁棒性差的缺点。本文从仿真和实验的角度证明了这一点。单神经元PID算法简单，适应现场控制设备计算能力有限的特点，为其投入实际应用提供了可能。本文开辟的途径可以用来验证更多的智能控制算法。关键词：LonWorks，现场总线，单神经元，DDE，水箱ABSTRACTThisarticleintroducesthecharacteristicsofoneFCS—Lo

2、nWorks，anddoessomeresearchtothesingleneuronP1Dcontrolstrategy．BytheplatformofLonWorks，thiscontrolstrmegyhasbeenusedtothecontrolofthewaterlevel．ParametersofPIDcontrollercan’tbeadjustedduringthecontrolprocess．ThesingleneuronPIDcontrolstrategysolvesthisproblemandhasabetterrobustnesswh

3、ichhasbeenprovedbysimulationandexperiment．Becauseofitssimplealgorithm，thesingleneuronPIDcontrolstrategycanfitthecontrollerwimlimitedcalculatingability．Soit’spossibletobeappliedtotheindustrylocale，Thewayusedinthisarticlecanbeusedtoprovesomeotherintelligentcontrolstrategies．WangWeizh

4、en(ControlTheoryandControlEngineering)DirectedbyProf．WangYinsongKEYWORDS：lonworks，fcs，singleneuron，pid，watertank声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于现场总线的智能控制器的研究与实现》，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外。论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获{!导华北电力大学或其他教育机构的学位或证书雨使用过的材料。与我一同工

5、作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：墨必日期：塑堑：i：z关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阌；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。r涉密的学位论文在解密后遵守此规定)作者签名：占鲤兰豸日期：丝!：!：7导师签名：日期：竺!：i：2

6、芝!!坐垄奎堂堡圭堂丝篷苎第一章引言1．1现场总线技术的发展趋势和特点1．1．1控制系统的发展控制系统的发展可分为以下4个阶段“”o““：1、模拟仪表控制系统模拟仪表控制系统于20世纪六、七十年代占主导地位。其显著特点是：模拟信号精度低，易受干扰。2、集中式数字控制系统(DDC，DirectDigitalContr01)于20世纪七八十年代占主导地位，采用单片机、可编程序逻辑控制器(PLC)、顺序逻辑控制器(SLC，SequenceLogicalController)或微机作为控制器。3、集散控制系统(DCS，DistributedControlSystem

7、)在20实际八、九十年代占主导地位。其核心思想是集中管理、分散控制。遗憾的是，不同的DCS厂家为达到垄断经营的目的两对其控制通信网络采用各自专用的封闭形式，不同的DCS之间以及DCS与上层Intranet、Internet信息网络之间难以实现网络互连和信息共享，因此从该角度而言，集散控制系统是～种封闭专用的、不具有可互操作性的分布式控制系统，并且DCS造价昂贵。4、现场总线控制系统现场总线控制系统(FCS，FieldbusControlSystem)，它有开放的、具有互操作性的网络将现场各控制器及仪表设备互连，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场

8、，降低了安装成本和维护费用。因此，FCS实质是一种开