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分布式印染机温度自适应控制系统的研究
作 者: 陈剑桥
导 师: 毛玉良
学 校: 东南大学
专 业: 机械电子工程
关键词: 自适应控制 内模控制 分布式系统 递推最小二乘算法
分类号: TS190.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
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内容摘要
本文在分析了印染机的结构特点、工作机理以及印染过程的工艺要求后,并结合前期的印染机单机控制技术数据,认为印染机是一个具有耦合的、参数慢时变的纯滞后系统,且主辅通道的延时时间不等。针对这一特点,采用广义最小方差控制,应用递推最小二乘算法进行参数辨识,实现了通道解耦和自校正控制;同时为进一步提高系统的性能,减小参数辨识误差对系统性能的影响,引入内模控制,将解耦后的等效模型视为一个纯滞后系统,与内部模型进行比较,根据模型误差进行控制作用的调节,增强了系统的鲁棒性。在实际应用中,根据生产企业对印染控制的要求,采用分布控制技术,上位机采用通用计算机(PC),下位机采用AVR单片机,通讯总线为RS485,其中利用上位机速度快、内存大、编程方便的特点,上位机中实现人机交互界面和参数辨识算法,下位机完成控制算法,发送采样数据并接受上位机的参数辨识结果,实现分布式自适应控制。
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全文目录
中文摘要 6-7 英文摘要 7-8 第一章 绪论 8-12 1.1 背景 8 1.2 国内外研究状况 8-9 1.3 课题的研究意义 9 1.4 课题的主要任务、内容和目标 9-12 第二章 印染机温度系统模型及辨识 12-18 2.1 系统模型与辨识 12 2.2 常用的辨识算法 12-14 2.3 系统阶次的辨识和纯滞后的辨识 14-15 2.4 闭环系统的辨识 15 2.5 印染机生产过程与数学模型 15-17 2.6 分布环境下印染机温度模型的在线辨识 17-18 第三章 印染机温度自适应控制方案的研究 18-27 3.1 印染机温度系统的解耦 18-20 3.2 内模控制 20-22 3.3 分布环境下印染机温度自适应控制系统 22-24 3.4 印染机温度控制系统的性能 24-25 3.4.1 模型误差对控制性能的影响 24 3.4.2 开关阀对控制性能的影响 24-25 3.4.3 传输、计算延时对性能的影响 25 3.5 系统的断开现象及对策 25-27 第四章 控制系统的算法仿真 27-34 4.1 印染机温度系统的仿真模型 27-28 4.2 系统参数的递推最小二乘辨识 28 4.3 印染机温度控制系统的算法仿真 28-29 4.4 参数估计误差对系统性能的影响 29 4.5 印染机温度控制系统的自适应过程 29-34 第五章 分布式印染机温度自适应控制系统的设计 34-44 5.1 分布式印染机温度控制系统的组成 34 5.2 现场控制器算法与实现 34-40 5.2.1 ATMEGA16 简介 34-35 5.2.2 硬件电路设计 35-37 5.2.3 下位机软件设计 37-40 5.3 Modbus 通讯协议 40 5.4 上位机的软件结构设计 40-41 5.5 在线辨识算法与人机界面在主机上的实现 41-42 5.6 MATLAB 半实物仿真 42-44 第六章 总结与展望 44-47 6.1 总结 44 6.2 展望 44-47 致谢 47-48 参考文献 48-49 攻读硕士学位期间论文及科研情况 49
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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 染整工业 > 一般性问题 > 机械与设备
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