控制系统研究的内容

非线性控制系统研究

一、实验课题：

非线性控制系统研究：选电站锅炉气温PID控制系统如图1所示，加入非线性模块，如传感器死区、执行器限幅和间隙等，研究非线性参数变化后对系统的影响。

图1、锅炉气温PID控制系统

二、实验目的

（1）学会利用Matlab中simulink平台搭建非线性系统的方框图图。 （2）根据改变不同非线性模块的参数来观察研究对系统性能的影响。

三、实验理论分析

在实际中，几乎所有的控制系统中都存在非线性元件，或者是部件中含有非线性。在一些系统中，人们甚至还有目的地应用非线性部件来改善系统性能。

自动控制系统的非线性特性，主要是由受控对象、检测传感元件、执行机构、调节机构和各种放大器等部件的非线性特性所造成的。在一个控制系统中，只有包含有一个非线性元件，就构成了非线性控制系统。在自动控制系统中经常遇到的典型非线性特性有饱和特性、死区（即不灵敏区）特性、间隙特性、摩擦（即阻尼）特性、继电器特性和滞环特性等。这些非线性特性一般都会对控制系统的正常工作带来不利的影响。但是，在有些情况

第1章 概述

1.1课题的目的和意义

本课题是对油田钻探井控培训中心现有实验井模拟井喷系统进行技术改造。通过技术改造，在原实验井仅能进行模拟井喷的基础上，增加可以定量模拟溢流、井涌及井漏现象的功能，增强井控培训中坐岗训练与防喷演习等环节的真实性，进一步提高培训效果。

通过研究，能够使井控培训实验井具备真实模拟溢流、井涌、井喷、井漏等复杂情况的特点，为今后面向油田开展防喷演习与坐岗训练打下良好基础。

1.2井控系统现状

近年来，国内外在井控技术领域不断地研究，井控技术取得了长足进步，推出一些新技术、新工具和新产品对推动井控技术的不断进步起到了积极的作用。井控新技术其中包括多级节流拉制系统、发声检测仪、智能井控系统、用于欠平衡钻井的井控新设备、无事故控制井控设备、多功能井口控制器等项目所遵循的标准。

1．地质导向钻井技术

在高效开发复杂油藏方面具有极大的优势，但是它也有自身的不足，那就是在必要的时候该钻井技术仍然需要采用弯壳体马达滑动钻进，这样会造成轨迹过度扭曲。同时，滑动钻进不利于井眼清洁和有效克服摩阻，轨迹控制难度增加，井眼轨迹在达到一定的程度后难以继续向前延伸，使地质导向钻井技术在现代钻井工业中的应用受到极大限制。旋转导向钻井技术就是为了克服上述缺陷而产

异步电动机矢量控制系统设计与仿真研究 THE DISIGN OF THE ASYNCHRONOUS MOTOR VECTOR CONTROL SYSTEM

AND IT`S SIMULATION STUDY

专 业：电气工程及其自动化 姓 名：高 智 指 导 教 师 ： 申请学位级别：学 士 论文提交日期：

学位授予单位：天津科技大学

摘要

本文的研究内容是“异步电动机矢量控制系统设计与仿真研究”。在矢量控制技术出现之前，交流调速系统多为V / f 比值恒定控制方法，又常称为标量控制。采用这种方法在低速及动态（如加减速）、加减负载等情况时，系统表现出明显的缺陷，所以交流调速系统的稳定性、启动、低速时的转矩动态相应都不如直流调速系统。随着电力电子技术的发展，交流异步电机控制技术全面从标量控制转向了矢量控制，采用矢量控制的交流电机完全可以和直流电机的控制效果相媲美，甚至超过直流调速系统。

矢量控制是在电机统一理论、机电能量转换和坐标变换理论的基础上发展起来的。它的思想就是将异步电动机模拟成直流电动机来控制，通过坐标变换，将定子电流矢量分解为按转子磁场定向的两个直流分量并分别

天津大学2013届高职专科毕业设计（论文）

天津大学

毕业设计（论文）说明书

论文题目: 基于PLC的电梯控制系统研究与设计 _

学 院： 电气与自动化工程学院___________ 专 业： 电气自动化技术_____________ 年 级： 2010级_________________ 姓 名： 李 洋__________________ 指导教师： 高 宇__________________ 完成时间： 2013年 6月10日____________

1

天津大学2013届高职专科毕业设计（论文）

毕业设计（论文）任务书

题目：基于PLC的电梯控制系统研究与设计

学生姓名 李 洋_______ 学院名称 电气与自动化工程学院 专 业 电气自动化技术____ 学 号 4010203014________ 指导教师 高 宇_________

分类号：

ＵＤＣ：密级：编号：

工学硕士学位论文

新型水下球形机器人的控制系统研究

硕士研究生：杜娟

指导教师：郭书祥教授

学位级别：工学硕士

学科专业：控制理论与控制工程

所在单位：自动化学院

论文提交日期：２０１０年１月

论文答辩日期：２０１０年３月学位授予单位：哈尔滨工程大学

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哈尔滨工程大学

学位论文原创性声明

本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本

引 言

过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一，过热蒸汽温度过高，可能造成过热其蒸汽管道和汽轮机的高压部分损坏；过热蒸汽温度过低，会引起电厂热耗上升，并使汽轮机轴向推力增大而造成推力轴承过载，还会引起汽轮机末级蒸汽湿度增加，从而降低汽轮机的内效率，加剧对叶片的腐蚀。所以锅炉运行中必须保持过热汽温稳定在规定值附近。因此，火电厂锅炉过热汽温，通常要求它保持在额定值±5℃范围内

[1]

。而汽温调节过程是典型的大延迟热工过程，由于大延迟的存在使过程可控指数很

低，受控对象为多容、大惯性系统，受控系统存在严重的非线性和时变特性，且影响汽温变化的扰动因素很多，如蒸汽负荷、火焰中心位置等。这就给汽温调节带来很大的困难。而一些常规的控制方案用于大机组汽温调节效果不够理想，因此研究火电厂的主蒸汽温度控制系统的新型控制策略具有重要的意义。

模糊控制是当今控制领域中令人瞩目的控制方法和技术，它通过把专家的经验和要求总结成若干规则，采用简便、快速、灵活的手段，来完成那些用经典和现代控制手段难以实现的自动化的目标，因而在多个领域中得到越来越广泛的应用。由于常规模糊控制器的控制规则是根据现场操作人员或专家的经验总结出来的，其语言规则和合成推理往往是固定的，它假设控制过

基于Zigbee无线通讯协议的温度控制系统研究

天津大学硕士学位论文

基于Zigbee无线通讯协议的温度控制系统研究

姓名：许瑞斌申请学位级别：硕士专业：计算机技术指导教师：赵增华;张玉祥

20080601

基于Zigbee无线通讯协议的温度控制系统研究

中文摘要

无线技术在近几年获得了飞速发展，从ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ到ＷｉＦｉ，无线技术越来越多的应用在人们生活的各个领域。而Ｚｉｇｂｅｅ无线传输协议，依靠其在短距离、低复杂度、低功耗、低数据传输率、低成本等各方面的绝对优势，已逐步成为人们关注的焦点。在智能家居方面，风机盘管系统（ＦＣＵ）智能温控器始终占据着重要的位置，经历了有机电式、电子式到目前智能控制模式的发展历程。

本文将无线传输技术Ｚｉｇｂｅｅ与温控技术有机的结合起来，着重探讨了无线技术Ｚｉｇｂｅｅ协议在智能家居风机盘管系统（ＦＣＵ）温控系统中的应用。

本文设计并实现了无线温控系统。提出了系统的功能需求，根据需求设计了系统整体架构。进行了硬件设计，并在无线传输协议ＭｅｓｈＮｅｓｔｉｃ协议栈的基础上，设计了软件系统。同时，相比较传统的风机盘管温度控制器，本设计实现了Ｓｃｈｅｄｕｌｅ运行模式，突出了该温控系统节能的特点；运用了Ｆｌｏａｔｉｎｇ控制技术，实现了温

ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用2011，47（18）241

矿井通风自动控制系统研究与开发

222

马恒1，，赵丹1，，刘剑1，

222

MAHeng1，，ZHAODan1，，LIUJian1，

1.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院，辽宁阜新1230002.辽宁省煤矿安全工程重点实验室辽宁阜新123000

1.CollegeofSafetyScienceandEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Fuxin，Liaoning123000，China2.LiaoningCoalMineSafetyEngineeringKeyLaboratory，Fuxin，Liaoning123000，China

MAHeng，ZHAODan，puterEn-gineeringandApplications，2011，47（18）：241-244.

Abstract：Basedonmonitoringandcontroltheory，themineventilationcontrolsystemisdevelopedbybuildingasmallvol-umeoftheminem

基于单片机控制的管道施工机械手控制系统研究

摘要：随着机械技术和计算机技术的不断发展，近几年机器人技术也有了质的飞越。目前我国在机械手方面的应用主要在机床的焊接、加工、锻造、制造等机械加工方面的领域，但是在工程机械领域方面机械手的品种、质量、数量级性能等还很难满足我国工业生产的发展需求，所以，机械手在工程机械领域的应用和扩展迫在眉睫。本文基于单片机控制的管道施工机械手控制系统进行了设计，并在此基础之上进行了分析和探讨。

关键词：单片机控制；管道施工；机械手控制

前言

管道施工机械手最早起源于美国一所大学的实验室，该实验室在21世纪之前就已经研究并开发出第一代的大型混凝土管道施工机械手。近几年，我国在对管道施工机械手进行研究的过程中也取得了一些比较显著的成绩。目前，我国对管道施工机械手的定位、结构、路径规划、参数优化等方面的研究比较多，但是基于单片控制的管道施工机械手方面的研究还比较欠缺。

1.单片机控制的管道施工机械手控制系统

1.1MSP430模块以及外围电路

MSP430模块以及外围电路主要使用的芯片有以下几种：MSP430、MAX232、74LS373。MSP430是编写程序和烧制程序的过程中所用到的一种单片机，上位PC机通过编

ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用2011，47（18）241

矿井通风自动控制系统研究与开发

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马恒1，，赵丹1，，刘剑1，

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MAHeng1，，ZHAODan1，，LIUJian1，

1.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院，辽宁阜新1230002.辽宁省煤矿安全工程重点实验室辽宁阜新123000

1.CollegeofSafetyScienceandEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Fuxin，Liaoning123000，China2.LiaoningCoalMineSafetyEngineeringKeyLaboratory，Fuxin，Liaoning123000，China

MAHeng，ZHAODan，puterEn-gineeringandApplications，2011，47（18）：241-244.

Abstract：Basedonmonitoringandcontroltheory，themineventilationcontrolsystemisdevelopedbybuildingasmallvol-umeoftheminem