基于先进控制技术的DCS系统的设计与开发

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1、南京林业大学硕士学位论文基于先进控制技术的DCS系统的设计与开发姓名：吴国中申请学位级别：硕士专业：林产化学加工工程指导教师：胡慕伊2003.4.1摘要f对于实际生产中多变量、耦合的以及无法建立准确数学模型的复杂控制系统，采用常规的PID控制方案，无法达到良好效果。而随着现代控制理论的发展和多年的实践摸索，先进控制技术已经成熟，特别是针对无法准确建立数学模型的现代工业尤为适用。／石本研究中采用先进的DCS系统，控制方案是采用未经解耦的多变量预测控制的DMC算法，该算法建立在非参数模型阶跃响应基础上，根据性能指标及反馈校正方法实现在线滚动优化。本文利用MA

2、TLAB离线计算出模型参数，然后利用SCX语言开发出DMC控制程序。通过对实际的对象进行控制。并观察其控制效果，筛选出多变量预测控制系统中各项较佳参数值。实际控制效果表明采用多变量预测控制的DMC算法，控制系统具有良好的稳定性、鲁棒性和抗干扰性。本课题采用浙大中控公司的DCS300-JX系统，通过系统组态等开发出的控制界面友好，流程图生动形象，数据报表明确、清晰。采用声音和颜色在线报警，可以明显提高安全系数。本课题的研究对实际工业生产具有非常重要的意义，可以提高产品成品率、节约能源、降低生产成本以及提高劳动生产率。也是目前DCS和先进控制理论相结合发展的

3、一个方向，同时作为实验室控制装置，为广大学生了解现代控制理论和先进控制理论提供了实际实验装置，并且能观察到经典控制理论所无法具有的实际控制效果。一关键词：先进控制技术动态矩阵控制∈{》Md算法计算机集散控制系统住}gⅣ‘程√祷b控制效果DesignandDevelopmentofDCSBasedonAdvancedControlProtocolAbstractIntheactualactivities，therearemanycomplexcontrolsystemswhicharemulti-variable，intensecouplingandwit

4、houtaccuracymathmodel．ItisdifficulttoreachexpectedperformancesbycomITlOnPIDcontrolways．However,AdvancedControlProtocolhasbeenperfectedbytheprogressofModemControltheoryandmanyyearsactualexperience．AndACPisespeciallyusedtoModemIndustrywhichcan’tbedevelopedallaccuracymathmodel．Advan

5、cedDCSisappliedinthecontrolsystem，andthenon-decouplingDMCarithmetictechnologyisappliedintheDCS．Thearithmeticisbasedonthestepresponseofnon-variablemodelwhichCanbeoptimizedonlinestepbystepaccordingtotheperformancetargetandthefeedbackcorrection．ThepaperdevelopsaprogramoftheDMCarithm

6、eticoffiinebytheMATLABlanguageanddevelopsaprogramtocontrolactualcontrolobjectsbySCXlanguage．AndtheparametersofMPCsystemmodelarecalculatedthroughobservingtheactualcontrolperformances．Theresultsshowthatthecontrolsystemisstability,robustandhasagoodperformanceatanti-jamming．DCS300-JX

7、ofZheDaSupconCo．，isappliedintheproject，throughwhichissuccessfultodevelopingafriendlycontrolpicture，beautifulprocesspicture，accuracydatabaseandtablebysystemdesign．ItCanalarmnotonlybycolorbutbysoundonlinewhichCanimprovesafeefficiencyobviously．nestudyoftheprojectisremarkableforenhan

8、cingtherateofendproducts．decreasingprime