基于模糊PID的新型除尘器进气控制系统设计与仿真

采用以模糊逻辑进行控制的模糊PID控制器,设计新型旋风-布袋复合除尘器,其变频调速进气控制系统具有多参数、非线性、时滞性等特点。该系统可以根据不同粉尘粒径及浓度变化选择合适的控制参数,并对除尘器内部压力系统的进气量调节实施有效控制。Simulink仿真分析结果表明,新型除尘器内部气压模糊PID参数控制较常规PID控制具有更小的超调量、较短的调节时间与较少振荡次数,并具有较好的动态响应特性和稳态特性。新型除尘器在提高除尘效率的同时,其进气系统的良好控制实现了对不同粒径及浓度粉尘的有效去除。     

城市道路交通安全综合风险预警控制研究

为了探究城市道路交通安全风险的动态控制方法,应用道路交通安全风险、系统控制和管理控制等理论,构建城市道路交通安全综合风险控制系统。在此基础上,应用反馈系统理论与方法,研究该系统的基本组成、预警反馈控制基本原理、控制流程及控制运行管理体系。结果表明:城市道路交通安全综合风险控制系统的预警反馈控制机制由4个基本功能单元组成,系统预警控制运行管理体系具有4个层级;通过构建城市道路交通安全综合风险控制系统,应用系统综合风险动态评价、偏差报警等技术,能够建立系统跟踪反馈预警机制;借助系统预警控制运行管理体系,能够实现对风险的系统动态控制。     

信息家电远程控制系统及其安全

利用蓝牙技术构建信息家电网络,通过Internet或PSTN(公共交换电话网)对信息家电实现远程控制。笔者给出了基于蓝牙技术的信息家电网络的组成,设计了基于PSTN的远程控制系统。系统采用单片机控制,用户可使用固定电话或手机,根据系统提供的语音提示对其进行远程控制。输入初始密码,由双音多频收号器接收密码,并由系统进行验证,只有正确输入密码,用户才有权对系统进行操作,且可连续对信息家电系统中多个设备实施远程控制。初始密码验证通过后,用户可以根据语音提示很方便地进行密码的设置和修改。通过设置密码和蓝牙技术的安全机制,提供了信息家电网络和远程控制系统的安全保障。     

双重冗余控制系统故障安全性的研究

为了获得或改善计算机控制系统的安全性 ,从确保系统故障后导向安全的角度出发 ,深入地探讨了双重动态冗余控制系统的故障 安全性 ,从理论上对冗余控制系统故障 安全性进行了分析和推导 ,给出了一般性结论 ,并结合铁路信号计算机控制系统 ,对双重冗余控制系统故障 安全性的设计规则和方法进行了实践与探讨     

列车运行控制系统安全保障与认证方法研究

为了保证轨道交通系统的运行安全性,系统必须在其投入运行之前进行安全认证,只有取得相应的安全授权才能投入运行。结合CENELEC国际标准和我国应用实践,提出以安全验证和确认为基础的安全保障与认证方法,将安全验证和确认的方法贯穿于系统研制开发生命周期内的每一个阶段,监控系统研制开发的每一个活动,评审系统研制开发的每一个文档,保证相关文档之间的追溯性,针对系统的所有需求进行完备性和充分性测试,才能够确保列车运行控制系统能安全、可靠地投入使用。列车运行控制系统是轨道交通系统的重要组成部分,关系其运行安全和效率2,010年底采用安全验证和确认的方法成功地将LCF-300型列车运行控制系统应用于北京轨道交通亦庄线和昌平线,并顺利通过英国劳氏公司的第三方安全认证。     

阀控不对称缸系统性能及能耗研究

通过分析非线性的阀控不对称缸液压伺服控制系统的控制方式,提出一种基于模糊神经网络PID控制方式,经论证显示相较于传统的PID控制所存在的控制精度低、速度慢的客观问题,这种控制方式可自动调节PID控制器的比例以及积分和微分系数,从而可以减小控制系统中的扰动引起的超调和振荡。通过MATLAB仿真表明,这种控制方式显著提高了系统的稳态精度、动态特性以及智能化程度。能够实现快速、准确的跟踪,具有很强的鲁棒性,取得了良好的控制效果。通过节能效果分析显示,应用这种控制方式有利于企业降低系统能耗,提高生产效率,起到节能、环保的作用。     

电梯升降的PLC控制研究

PLC在电梯控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于可编程控制器具有逻辑运算,计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯控制过程中,各种逻辑开关控制与PLC很好的结合,很好的实现了对电梯的控制。本文阐述了可编程控制器PLC在电梯控制系统中的应用,主要介绍了4层电梯的可编程控制器控制系统的软件设计,为后期调试工作提供条件。     

RBF神经网络在锅炉安全液位控制中的应用

锅炉是现代工业过程中不可缺少的动力设备,在工业锅炉的自动化控制过程中,蒸汽锅炉的给水调节是其控制过程的重要任务。结合锅炉安全液位控制过程的影响因素,文中分析了给水流量作用下的动态特性、蒸汽流量作用下的动态特性和炉膛热负荷作用下的动态特性,提出了基于径向基神经网络PID的分段式锅炉液位控制策略。控制策略中采用的高斯函数的径向基神经网络算法,实现了系统参数智能化自动调整;分段式控制方法有效地提高了系统的调节精度和响应速度。该控制策略的实际应用,对实现工业控制过程自动化,提高系统控制品质和保证生产过程安全具有重要意义。     

基于模糊控制器的高速电梯液压主动导辊系统

高速电梯速度的提高将增大其振动幅度。为了降低高速电梯的水平振动，开发了一种新型的基于模糊逻辑控制器的液压主动导辊系统。首先，介绍液压导辊系统的工作原理，然后，再介绍带主动导辊系统的电梯轿厢水平振动的动态模型以及液压系统的数学模型。为液压系统设计的模糊逻辑控制器用于控制液压执行器。为了提高控制性能，开发了预见补偿控制器。最后，通过模拟和实验来验证液压主动导辊系统及其控制策略。模拟和实验结果均表明，液压主动导辊系统可以有效降低电梯的水平振动，比被动导辊系统具有更好的减振效果，并且预见补偿模糊逻辑控制器具有优越的控制性能。     

考虑保护层响应的炼化过程系统风险动态转移模型

为适时、有效地控制炼化过程系统风险,以模糊Petri网(FPN)为基础,针对炼化系统动态退化性和系统中保护层对风险转移的干预性,建立考虑保护层响应的炼化过程系统风险动态转移模型。描述基于FPN的保护层作用动态机制,分析炼化系统在保护层干预下,从非正常干扰触发开始至炼化系统退化过程的风险变化趋势。最后通过正己烷缓冲罐案例分析验证模型。结果表明:正己烷缓冲罐在开始运行的30 000 h内,系统风险等级呈阶段性变化,在工作的前16 800 h,风险为Ⅰ级;第16 800~27 600 h,风险为Ⅱ级;第27 600~30 000 h,风险为Ⅲ级。     

Safety-centered process control design based on dynamic safe set

The objective of this research is to develop an approach for the process control design problem with safety as the primary target. The work proposes the concept of dynamic safe set (DSS) to characterize and evaluate the safeness of a closed-loop system.The DSS is defined as a set of initial states of the process that guarantees safe operation, which is represented by a set of safety-critical constraints that is to be satisfied at all times. The DSS calculation accounts for potential safety threatening disturbances that may significantly affect the dynamics of the system. An addon control scheme based on the DSS concept is proposed to guide the system when it is under sudden and large set point changes that may be needed during abnormal situations. Existing system theoretic concepts of maximal output admissible sets is used to mathematically formulate and determine the DSS. The concept of dynamic safety margin (DSM) is proposed as a quantitative measure of the size of DSS. An approach based on the DSS and DSM concepts for process control design with the objective to maximize safety, subject to other performance constraints, is proposed.The approach is tested on an exothermic CSTR case study. The results showed the strong effect of steady state operating conditions, control parameters and actuator design parameters on DSM. A grid of design parameters that includes the reactor set point, the controller parameters, and the heat exchanger design parameter was analyzed. The analysis led to identifying a maximally safe control system design. The proposed approach allowed to formulate the process control design problem by bringing safety upfront, without compromising performance metrics.     

基于主逻辑图的安全风险建模研究

概率风险评估已成为研究复杂系统安全风险较为成熟的方法 ,其风险模型的建立是基于故障树/事件树的 ,风险分析具有众多的静态特性。然而 ,大的复杂系统往往存在诸多动态因素 ,在风险研究需要考虑这些动态因素的情况下 ,基于传统故障树 /事件树的模型则难以提供支持。笔者对此进行了分析 ,提出了基于主逻辑图的安全风险建模 ;主要介绍了主逻辑图的概念及其建模方法 ,并对模型进行了分析 ;在此基础上 ,基于主逻辑图分析事故场景 ,对场景风险的量化评估进行了简要介绍 ,并结合某核反应堆例子进行了分析。     

基于PLC的企业铁路道口安全控制系统研究

企业铁路是企业生产的重要组成部分,然而企业铁路道口的安全问题一直较为突出,主要是因为目前所用的道口安全控制系统在灵活性和可靠性方面难以协调一致.针对这种状况,提出了基于PCL的铁路道口安全控制系统,研究了PCL安全控制系统的实现方案,并用实例证明了它的科学性和可行性.     

浅谈重大危险源及其安全监控系统

从重大危险源安全监控的现实需求出发,针对如何辨识重大危险源以及对重大危险源的管理进行全面地分析和阐述.安全监控系统是重大危险源企业预防和控制生产事故的重要技术措施,借助于这样的数字化动态管理系统,可以及时获得相关参数与信息,实现早期预警,降低重大危险源企业的风险,同时有利于政府和行业部门对重大危险源的监管.     

基于TMS320F240 DSP的电网谐波抑制全数字化控制的研究

为治理电力系统谐波污染 ,提高电力系统运行的安全稳定性 ,笔者对混合式并联有源电力滤波系统的结构和工作原理进行了分析和研究。该系统由无源滤波器和小容量有源滤波器串联构成 ,与被补偿的谐波负载并联连接。基于TMS32 0F2 4 0DSP开发套件 ,设计数字控制器主程序和中断服务子程序。实验结果表明 ,采用TMS32 0F2 4 0DSP编程方便并直观 ,运算精度高 ,控制器参数调整方便 ,易于实现各种控制策略。研究成果对DSP在有源电力滤波系统中的应用有重要参考价值。     

面向网络的过程工业安全与可靠性分析及实现

根据过程工业安全与可靠性的特点,介绍过程工业几种典型的安全分析与评价方法,建立过程工业的系统可靠性模型和基于Bayes方法的可靠性评价方法。通过收集工业现场的信息,进行安全与可靠性的预评估,建立模型与进行分析,预测后果与评估。过程工业的安全与可靠性分析和评价过程需要处理大量的现场数据信息以及完成复杂的计算,利用工业控制网络,基于B/S与C/S相结合的网络体系结构,提出面向网络的过程工业安全与可靠性模型。运用该模型,构建一个应用于过程工业的安全与可靠性分析与评价系统,描述系统实现的主要功能,该系统的实现是过程工业在安全与可靠性领域开展数字化维护的实际应用。     

基于分岔理论的人-机-环煤矿安全系统的混沌调控

运用分岔理论对人-机-环安全系统中的事故发生机制进行深层次研究;事故的演变过程具有典型的混沌特性,在煤矿安全生产这个大系统中,由于管理的缺陷,会导致人因的不安全频率的振荡和物(包括环境)因的不安全频率的振荡,互相作用,反复迭代。这些不安全频率在一定的时空上产生耦合现象,系统就会出现混沌,即可能会导致事故的发生。由此建立基于分岔理论的事故控制模型,并提出控制事故的新理念。安全工作就是要使系统的控制熵保持负值,确保系统从无序向有序的方面发展,实现本质安全化。     

安全仪表系统等级划分与HAZOP分析的结合应用

介绍了安全仪表等级的划分和HAZOP分析,并用此方法分析了苯酐装置。大多数现役或在建苯酐装置的氧化反应器存在较大的火灾、爆炸危险性,一旦在操作、控制和管理上稍有疏忽,就可能发生火灾、爆炸事故。HAZOP方法针对指定系统进行结构化和系统化的审查,辨识系统中潜在的危害和潜在操作问题,基于HAZOP给出安全仪表等级是今后安全设计的一条新路。