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储液罐液位智能控制研究

作　者: 聂鑫磊
导　师: 吴学礼；孙宇涛
学　校: 河北科技大学
专　业: 计算机技术
关键词: 储液罐建模智能控制自适应控制 BP神经网络
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 41次
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内容摘要

在工业生产过程中,液态物料的储存和运输是必不可少的关键环节。液体的存储过程中需要对一些重要参数进行测量、控制。如大型炼油厂的储油罐需要使油料液位和温度保持在一定的水平上,这对于防止储油罐溢流或干涸,以及防止油料冻凝或汽化增压都非常重要。神经网络以强大的数据拟合能力,对处理含有非线性以及时变参数的系统非常有效,特别是随着自适应技术的发展,神经网络的权值可以通过自适应技术调整,更加体现了神经网络的并行能力。论文对常见的立式和卧式储液罐进行研究,针对立式储液罐采用机理法的方式进行建模,并针对系统的参数中存在一些未知量,外界不确定因素的干扰等情况,采用自适应的方式消除外界扰动和,利用自适应理论设计控制器,对液位进行控制。对卧式储罐建立数学模型,从数学模型的表达式可以看出,卧式储罐的液位高度与输入输出是非线性关系。然后应用BP网络作为卧式储液罐液位控制系统的控制方法,采用平方误差函数能使网络误差达到给定误差范围内。最后搭建实验室储液罐液位智能控制系统,通过对硬件选型和系统组态,实现储液罐的液位智能控制。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-11
  1.1 课题研究的意义  8
  1.2 智能控制技术  8-10
    1.2.1 智能控制概述  8
    1.2.2 智能控制的类型  8-10
    1.2.3 智能控制发展趋势  10
  1.3 论文的主要内容  10-11
第2章基础知识  11-19
  2.1 数学建模的概述  11-12
    2.1.1 数学建模的方法  11
    2.1.2 建模的原则和一般步骤  11-12
  2.2 自适应控制概述  12-15
    2.2.1 自适应控制系统的原理  13
    2.2.2 自适应控制系统的分类  13-15
  2.3 神经网络的概述  15-18
    2.3.1 神经元的模型  16-17
    2.3.2 神经元的作用函数  17
    2.3.3 神经网络的模型  17-18
    2.3.4 神经网络的学习  18
  2.4 本章小结  18-19
第3章立式储罐的建模与自适应控制  19-24
  3.1 立式储罐的建模  19-20
  3.2 自适应控制器的设计  20-21
  3.3 仿真结果  21-23
  3.4 本章小结  23-24
第4章卧式储罐的建模与神经网络控制  24-33
  4.1 卧式储罐的机理建模设计  24-25
  4.2 储罐液位系统  25-26
  4.3 基于BP神经网络的卧式储罐液位控制  26-29
    4.3.1 BP神经网络概述  26
    4.3.2 BP网络的结构  26-28
    4.3.3 BP网络设计  28-29
  4.4 仿真结果  29-31
  4.5 本章小结  31-33
第5章储罐液位智能控制系统  33-47
  5.1 DCS选型与配置  33-35
    5.1.1 DCS选型  33
    5.1.2 SUPCON JX-300B  33-35
    5.1.3 系统全局框架  35
  5.2 卡件的选取  35-37
    5.2.1 SP021  35
    5.2.2 SP241  35-36
    5.2.3 SP233  36
    5.2.4 SP313  36
    5.2.5 SP322  36-37
  5.3 仪器选取  37-38
    5.3.1 压力变送器  37
    5.3.2 温度变送器  37-38
    5.3.3 温度传感器  38
  5.4 储液罐液位控制系统  38-39
  5.5 系统组态  39-46
    5.5.1 单元登录  39-40
    5.5.2 I/O组态  40-43
    5.5.3 控制策略组态  43
    5.5.4 操作组态  43-46
  5.6 本章小结  46-47
结论  47-48
参考文献  48-51
致谢  51-52
个人简历  52

储液罐液位智能控制研究

内容摘要

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