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智能控制论文

智能控制论文

智能控制论文范文第1篇

广东省电力系统包括21个地市电网,现有最高运行电压等级为500kV,珠江三角洲地区已形成500kV环网,并以500kV电压与广西联网,以400kV和110kV电压分别与香港和澳门联网。此外,广东电网还向湖南宜章和临武两县以及江西赣南地区供电。

粤中(珠江三角洲地区)地网是广东电网的核心,也是全省最大的负荷中心,该电网与广西、香港等电网互联,除了向珠江三角洲地区提供电力外,还担负着电力交换任务。在粤中地区建设一个强大的500kV电网,对保证广东电网乃至香港电网以及澳门电网的安全运行有着重大意义。目前广东500kV电网东已延伸至汕头西翼,江门——茂名500kV输变电工程正加紧建设,2000年前可望投入使用。

广东省的电力工业已经步入了大电网、高电压和大机组时代。随着整个电网变得越来越复杂,电网规划中以往那种人为臆断和局部最优的规划方式会给电网运行、发展带来隐患,资金盲目使用的可能性加大。结合目前理论的发展,我们认为电网规划是一个受到多种条件约束的、以电网总效益为最终目标的多目标的系统工程。对于这样一个系统,我们认为适宜以控制论为基础,结合信息论、运筹学和系统工程等理论来研究。

从控制论角度来看,电网是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征。另外,电力网络地域分布广阔,大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效决策控制是极为困难的。另一方面,由于公众对新建高压线路的不满日益增强,线路造价,特别是走廊使用权的费用日益昂贵,以及电力网的不断增大,使得人们对电力网络的决策控制提出了越来越高的要求。正是由于电网具有这样的特征,一些先进的控制论思想和技术被不断地引入到电网中来。下面将阐明综合智能控制技术引入电网规划中的必要性和可行性。

1综合智能控制技术

1.1智能控制的概念

迄今为止,智能控制尚无统一的概念,文献[1]有如下归纳:

a)最早提出智能控制概念当推傅京孙教授,他通过对人-机控制器和机器人方面的研究,将智能控制概括为自动控制和人工智能的结合。他认为在低层次控制中用常规的基本控制器,而在高层次的智能决策,应具有拟人化功能。

b)Saridis在傅京孙工作的基础上,提出了三元结构的智能控制理论体系,他认为仅有二元结合无助于智能控制的有效和成功应用,必须引入运筹学,使其成为三元结合,并提出了其递阶智能控制的理论框架。

c)国内蔡自兴教授在研究了上述理论结构以后,从系统的整体性和目的性出发,于1986年提出了四元结构价格体系,将智能控制概括为控制理论、人工智能、运筹学和系统理论4学科交叉。

总之,智能控制是多学科知识的结合,除了从控制论出发来研究它,还可以从信息论、生物学以及社会科学角度来讨论和研究。

1.2综合智能控制技术

综合智能控制一方面包含了智能控制与传统方法的结合,如模糊变结构控制,自适应模糊控制,自适应神经网络控制,神经网络变结构控制等;另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉综合,如专家模糊控制,模糊神经网络控制,专家神经网络控制等。

2一个国外的电网规划专家系统

智能控制论文范文第2篇

在建筑设计中,尤其是在智能建筑中弱电系统设计时一份具有挑战性的工作,弱电系统中存在很多子系统,同时涉及到多种高新技术,但是现阶段这方面理论体系并不完善,优秀设计人员较少,存在较大的设计难度,然而只要在施工过程中严格遵照相关规定与要求进行,就能使设计要求得到较好的满足。图1为智能建筑弱电系统设计示意图。准备工作在建筑设计工作中,前期准备工作很容易被人们忽视,这方面的工作主要包括三个方面:明确规划设计方案、分析用户需求、分析可行性三方面,其中,用户需求分析指在建筑设计过程中根据弱电系统设计的相关规范与要求展开进一步分析,并进行量化对比,最终形成科学合理的目标;明确规划设计方案指在确定系统具体目标之后,设计者着眼于整置,针对弱电系统设计的规模与性能进行论证,从而为用户提供一种总体的概念;分析可行性指出台设计方案之后针对方案的可行性进行的分析,这方面的分析是以弱电系统建设经济上的合理性为基础的。的提高。详细设计在这一阶段应该对以下几方面展开深入分析:首先,方案设计应该与规范要求相结合;其次,方案设计应该与弱电系统平面设计相适应;第三,方案设计应该具有一定的合理性,保证建筑面积能够获得一定的经济效果与实用效果;第四,系统集成和综合布线应遵循相应的合理性与科学性原则。完善设计安装完弱电系统后,如果在系统测试工作中发现了与性能指标或功能指标不相符的问题应及时采取措施进行解决,进而在设计修改方面使系统应用需求得到满足。保证这些部分相辅相成,同时只有符合实用、合理的原则,弱电系统设计才能获得更好的效果。

2智能建筑弱电设计质量控制

弱电建筑工程十分复杂,它同时是多门学科与多种技术的综合。纵观现阶段的智能建筑弱电工程,其质量并不算高,之所以会出现这种现象并不是因为选用设备不能达到相关技术要求,主要在于并没有对其进行科学配置和合理规划。下面就让我们对智能建筑弱电设计质量控制的对策进行分析。保证技术的先进性与可靠性在智能建筑工程中,工程设计应该随着智能建筑技术的发展,对新技术与新方法进行积极的引进,采取可靠的、稳妥的技术保障性措施,在市场中选择经过实践证明和市场考验的电气产品。与此同时,在实际工作中还应该注重经济上的合理性,对设计系统进行尽量的简化,有效降低投资与成本,不能盲目贪大求全。遵循实施求是的原则在智能建筑弱电设计工作中,各系统与设备都存在自己适用的范围,不管是功能还是性能都存在一定的局限性。在这种情况下,不能盲目的追求“最全”和“最新”,避免一切不符合实际情况的做法。在每个工程项目施工过程中,都要与项目实际情况相结合,并对合适的设备与系统进行选择,使系统的功能得到充分发挥,最终达到简化系统和满足使用要求的目的。重视系统的可靠性和稳定性弱电系统在智能建筑弱电工程施工中的使用寿命最多只有几十年,一旦投入使用之后便需要24小时不停息的运作,与此同时,弱电系统自身还承担着多种电力任务,这时不仅要重视对智能建筑中设备与系统的选型,同时还要重视系统的稳定性与可靠性。

3结语

智能控制论文范文第3篇

1.1加上环境温度,进水温度,水压,水流量[3]的变化影响,出水温度将满足下列函数关系式。其中λ为温度影响因子,Q为水流量,P为水压。在恒温控制系统中,为了可以减少整个温控系统的延时性,在系统输出误差绝对值较大时,采用饱和输出的工作方式。同时,为了防止系统过大的超调量,在系统误差的绝对值在小范围时,采用增大积分系数的办法,以提高系统的稳态精度。因此本系统所采用的智能PID算法是一种非线性算法,可以显著改善恒温系统的动态响应和稳态精度。该系统的执行机构为电动流量调节阀,其开度控制是通过接通时间的长短来进行的,因此在引入PID控制时使用增量式。

1.2首次阀门开度技术系统会预先设置好4组PID参数,为了使水温能够快速且准确的达到设定温度,在进行PID调节时,系统会根据3号温度传感器采集到的环境温度T3,与设定温度T3s(用户设定,默认值为20℃,参数设定范围为-15℃~45℃)和设定参数ΔT3s(用户设定,默认值为15℃,参数设定范围为5℃~30℃)之间的关系来确定首次阀门的开度。若T3T3s-ΔT3s,则系统选择PID1的设定参数;若T3s-ΔT3s<T3<T3s,则系统选择PID2的设定参数;若T3T3s,则系统选择PID3的设定参数。这样可以保证水温能快速稳定的达到目标温度。

1.3温度斜率参与控制技术为了提高空气能热水器出水温度达到60℃以上,有效防止温度超调量过大,采取温度斜率参与控制来提前控制温度的快速上升。针对温度上升阶段,当阀门开度逐渐减小时,温度上升曲线的斜率为递增趋势,这样容易造成温度超调量大,导致机组温度过高而保护停机。在温度上升阶段加入斜率参与控制技术,当温度的上升量大于设定值时,即当每10s温度上升大于0.6℃时,阀门停止关阀动作,这样能控制温度上升的曲线斜率为递减趋势,给水温变化留有合理的缓冲时间,防止超调量过大导致机组保护停机。

1.4阀门跟踪技术在低温情况下,系统加入了阀门跟踪技术,即在阀门已经接近处于全关位置,但是水温还没有达到设定温度,这时就启动阀门跟踪,使阀门停在现在的位置,等着温度上升,而不再进行关小阀门继续调节,这样既能达到目标温度,又能防止在水温接近目标温度时,阀门频繁动作[9]。同时在PID调节的同时加入阀门位置跟踪,也有利于防止阀门关死导致机组压力过大而停止工作。从首次开阀进入PID调节到T1(出水温度)达到Tsp(目标温度)的这一温度上升时段内参与,即当信号到来时从全开位置开始记录单片机累计向阀门发出的脉冲个数n。当n=b时,则暂时屏蔽单片机向步进电机输出脉冲,此后待T1温度每10秒钟上升幅度小于设定值时,并且T1<Tsp则输出脉冲屏蔽暂时退出,切入PID调节。此时阀门跟踪继续参与,若在T1<Tsp时,出现了b=N5(N5定义为阀门的最大开度),则再次屏蔽输出脉冲,使T1每10秒钟上升幅度小于设定值时,则本次阀门位置跟踪结束。

1.5自适应计算参数系统一共有4组PID控制参数,通过3号温度传感器采集到的环境温度可以确定不同的地区和不同的季节。同时将采集到的出水温度和用户的设定温度进行比较计算出偏差,系统可以自动选择前3种PID控制参数,同时系统还会通过2号温度传感器采集到水箱温度T2。若系统正式进入PID调节15分钟后,检测到T2SP-10℃且T260℃时(SP=T1s-ΔTLs),则系统自动转入PID4的调节状态。所以本系统具有一定的自适应能力,可以适应不同地区和季节的恒温出水。

1.6复合智能控制系统流程复合智能控制系统的软件设计采用模块化设计结构,具有自适应能力,可以根据环境温度,进水温度和水箱温度自动切换到合适的PID参数组。在智能PID算法的基础上辅以首次阀门开度技术,温度斜率参与控制技术,阀门跟踪技术形成了复合智能控制算法。克服了系统的调节滞后,响应缓慢,难以控制等问题。其流程图如图2所示。

2测试结果与分析

系统经过前期方案论证和软硬件设计,在某型号热泵热水器上实际运行,获得了满足工业控制要求的控制曲线,由此可以证明复合智能控制算法所提出的控制策略和程序实现方法符合实际控制要求。以下分别给出传统数字PID控制算法和复合智能控制算法的恒温系统控制曲线。其中环境温度为20℃,目标温度为60℃,图3为采用传统数字PID测试曲线,图4为采用复合智能控制算法测试曲线。从图3可知当设定温度为60℃时,温度需要经过13分钟的时间才能达到稳定输出状态,输出温度约为58.5℃,温度的超调量约为6℃。从图4可知当设定温度为60℃时,温度需要经过5分钟就能达到稳定输出状态,输出温度约为59.5℃,温度的超调量约为1.5℃。比较测试曲线可以看出,这种算法可以获得满足工业控制要求的控制曲线,能减小调节时间和超调量,能够在较短的时间内达到用户设定的出水温度。

3结束语

智能控制论文范文第4篇

锅炉为北京B&W公司SWUP锅炉。过热器系统由屏式过热器、后屏过热器、高温过热器和低温过热器组成;再热器系统由低温再热器和高温再热器组成;省煤器布置于尾部竖井前后烟道,同时还配备了一台回转式空气预热器。吹灰器由上海克莱德贝尔格曼机械有限公司生产。过热器管组、再热器管组及省煤器配备了PS-LL型长伸缩吹灰器,共70只,空气预热器配备了1只PS-AT型和1只AHLW型半伸缩吹灰器,AT1位于空预器烟气入口,AL1位于空预器烟气出口。

二吹灰策略及算法

基于在线监测技术的“智能吹灰控制系统”可准确地监测受热面的结渣积灰程度,并根据机组运行情况及时有效地采取不同的吹灰策略,在保证机组安全稳定运行的基础上,既维持了受热面清洁的状态,又避免了不恰当的吹灰频率造成的无谓的吹灰汽耗和吹灰电耗,同时减轻了磨蚀和热应力对受热面造成的损坏,延长了受热面的寿命,并降低了吹灰装置的维修费用。

1主要数据处理及算法确定

在数据预处理模块中,采用状态预处理、多路采样、中位值平均滤波等方法对不良数据进行过滤,使所有使用的数据都满足可靠性要求。算法依据机组热力系统基本原理和运行规律,通过研究国内外400多种煤质数据,得到理论空气量与煤质低位发热的关系,依据锅炉输入热量与风量内在约束关系得到氧量。对流受热面污染监测模型以锅炉热平衡计算为基础采用受热面传热系数的变化来反映受热面的积灰状况。各受热面统一采用清洁因子定量表示受热面污染状态布连电厂各个对流受热面工质侧皆有进出口温度、压力和流量测点,同时还至少有一侧的烟温能够通过测点或计算得到,因此可通过热平衡计算出另一侧的烟气温度进而得到传热温压和实际传热系数。对于空气预热器采用折算压差和低温腐蚀系数定量表示受热面的污染程度。低温腐蚀倾向系数由空预器冷端综合温度(即烟气出口温度加空气入口温度)与最低冷端综合温度的比值得到,该数值越低表示空预器受低温腐蚀的概率越大,由于低温腐蚀越强,空预器受热面的积灰的倾向越严重,因此采用该值表征受热面的污染程度。

2基于模糊控制的受热面吹灰判定

电站锅炉如负荷、燃烧器运行方式、煤质等都对受热面的积灰速率有一定的影响。只有清洁因子结合现场运行经验才能进行准确的吹灰判定,需将自然语言的模糊规则运用到吹灰控制中,这恰恰属于模糊控制范畴。在构建智能吹灰模糊控制模型的过程中根据不同的受热面类型,将影响吹灰的因素作为模糊控制的输入参数,依据模糊控制输入参数和电厂运行经验制定模糊控制规则库,以隶属函数做模糊评判,得出受热面吹灰置信度,该值大于设定值时判定受热面需要吹灰。各受热面的模糊输入特征参数和输出特征

三智能吹灰控制系统架构

1硬件架构

布连电厂智能吹灰控制系统硬件主要由智能吹灰服务器、智能吹灰操作员站、智能吹灰交换机、可编程逻辑控制器(PLC)、IO模块等组成。

2软件系统

布连电智能吹灰控制系统软件主要由基础平台、吹灰应用平台、综合服务平台和数据接口组成。基础平台主要负责机组工况参数、吹灰器设备及分组和智能吹灰模型关键参数的配置与存储。吹灰应用平台的主要功能是对各受热面污染状况进行监视和报警。综合服务平台主要负责机组运行工况判定、受热面积灰污染监测模型的实时计算、受热面智能吹灰控制指令的发出与吹灰器运行状态监控。

四投运效果智能吹灰系统

通过吹灰热态实验,系统对包括空气预热器在内的锅炉各对流受热面都建立了相应的污染监测数学计算模型。同时根据吹灰前后清洁因子曲线变化趋势,确定了受热面的污染下限和上限,进而在其后的连续监测中能有效掌握锅炉受热面的污染状况。通过此套系统的投运,实现了以下功能:①实现污染可视化。智能吹灰系统以数字和图形方式给出了各受热面当前积灰污染及结渣信息,提供了污染判断模型的数据接口,通过将操作人员长期积累的经验与模型进行数据融合,提供了对模型进行不断优化的方法,提高了模型的适用性和准确性。②提高自动化管理水平。智能吹灰系统能有效提高智能吹灰系统的投入率,保证按需适量的吹灰效果。设计方案不仅满足了不同区域的按需吹灰需求,而且将不同吹灰区域的吹灰时间控制在2小时以内,很好地平衡了运行操作与自动系统投入各自需求,使自动吹灰系统便于投入。③达到了较好节汽效果、优化了吹灰频率和针对性智能吹灰系统投运后,按污染程度以及传热特性和热量需求比例,对各个受热面给出了不同于以往且更有针对性的吹灰策略。对比工况每天可节省吹灰器投运数量达27%节汽效果显著。除此之外对不同传热区域的吹灰器投用占比率也有一定变化。④提高主、再热汽温。智能吹灰方式有利于在负荷较低时提升过热器二级减温水流量,增加主汽温调节余量,提升再热汽温。⑤改善了相关经济安全性指标。对吹灰系统而言,通常需要关注的指标有关乎锅炉效率的排烟温度;影响空预器安全运行和未来SCR投运后使用效果的省煤器出口烟温;直接关系机组热效率的锅炉再热减温水流量等指标。智能吹灰系统对以上指标均有改善。

五收益分析

智能吹灰系统减少了吹灰器投运数量,这有助于降低吹灰设备的折旧损耗,此外还减少了锅炉补水带来的费用。主要收益包括节省吹灰蒸汽以及锅炉效率提升后所节省煤耗。

六结论

智能控制论文范文第5篇

1智能化控制系统概述以及其在工业生产中的作用

1.1智能化控制系统的概述。随着我国社会生产速度的加快,我国智能化控制生产技术水平不断提升。其智能性主要包括以下几个方面。(1)就当前而言,工业企业朝向大型化、一体化以及智能化的方向发展,而智能化生产技术极大程度地满足了工业企业这一生产要求。智能化技术的应用有利于实现安全、环保、循环发展的经济发展理念。(2)在企业生产过程中应用智能化生产技术,这有利于实现企业生产、经营管理信息的高度集成化与一体化。(3)智能化技术的应用有利于控制生产过程,通过网络技术就能控制装备的运行情况。(4)在生产过程中应用智能化技术,这有利于促进设计、生产以及经营过程都实现柔性化、虚拟化的目的。(5)实现科研、生产、工程、经营方式的数字化、自动化以及网络化。(6)促进公司供应商、合作关系以及客户之间业务之间的网络化发展。1.2智能化控制系统在工业生产过程中的实际应用。1.2.1促进生产过程自动化。社会经济在不断发展,工业化发展速度在加快,有效结合机械、电气以及自动化装置,这有利于推动我国工业实现全面自动化生产。在工业前进与发展过程中,我国出现了数控机床、自动化仓库以及智能化机器人等新生事物,这也提升了生产管理以及信息化管理的自动化水平。1.2.2促进工业生产实现自动化管理。推动工业生产实现自动化管理,这有利于推动企业人力资源、办公、财务管理工作的开展。在处理信息的基础上,将计算机、通信以及相关的控制学科融合起来,并应用到实际生产过程中,这有利于创造一个速度快、配置水平高以及具有大量信息处理能力的网络终端设备。实现工业生产的自动化管理有利于帮助企业管理人员做好企业决策工作,有利于企业工作顺利进行。

2企业智能化控制系统的发展特征

企业智能化控制系统的发展特征主要表现在以下几个方面:2.1智能化。工业自动化仪表实现智能化以及模块化发展,主要是在其中应用了微处理器、集成电路以及嵌入软件等一系列高科技手段,其能有效地调控与管理工业生产过程,具备智能化的特征,最终完成对各个生产过程中的控制与处理,促进生产过程更加正确与精准。2.2虚拟化。工业智能化化仪表的虚拟化主要是借助计算机等网络平台,以工业生产的实际情况与需要为基础,设计特殊的应用软件,结合应用虚拟化仪表硬件与软件,对生产过程进行模拟,最终确保数据采集、传输以及现实等工作得到充分地发挥,最终达到自动化控制的目的,顺利地完成各项生产任务。2.3网络化。在促进生产过程自动化管理的过程中,要实现局域网,不断地提升工业仪表的应用效率。扩展性好,具有相互连接的作用,这是自动化仪表的主要优势,其能进一步丰富产品结构,最终形成一个系统性比较强、操作性比较高,具有开放性的高效网络体系。

3智能化控制系统与企业信息化管理

企业信息化管理主要是企业实行信息化管理的过程。企业信息化管理主要包括企业运作管理、信息资源管理、信息设备管理以及企业运作方式管理等。在当代社会,企业在管理过程中仍然沿用传统的管理方式,这显然是不合时宜的。因此,企业需要实现顺应社会发展趋势,实现信息化管理,将电子商务以及网络技术等应用到企业信息化管理过程中去。在企业信息化管理过程中充分发挥自动化控制系统的作用,这有利于实现企业信息化管理的高效性。IJRP软件属于自动化控制系统的高层管理软件,这种管理软件能为企业信息化管理提供更多基础性的数据以及信息。通过智能化系统软件,企业高层管理人员就能详细地了解到企业的实际生产状况,并获得企业生产的重要数据信息。管理人员在掌握这些数据信息的基础上,结合企业的实际发展状况制定出更加长期的发展规划以及战略目标,最终促使企业实现可持续发展,提升企业的综合竞争能力。开放性高,具有较好的扩展性,这是自动化控制系统的主要发展优势,这能为企业信息化管理提供更多的数据信息。企业在获得更多数据的同时,有利于其建立以及丰富更加详细的信息化管理结构,这也为企业信息化管理提供更加有利的保障。企业信息化管理过程中应用智能化系统,这有利于促进企业业务流程的自动化,为其工作的顺利开展提供有利的动力支持。

4结语

综上所述,在经济、科技发展的新形势下,企业在管理过程中要顺应社会发展的步伐。在实现信息化管理过程中充分地利用智能化控制系统,充分发挥智能化控制系统的发展优势,实现企业信息管理的智能化,为企业发展与决策提供有效的借鉴意见,最终推动企业长远发展。

作者:梁晓龙 单位:四川省西南医科大学信息与统计部

参考文献

[1]徐红.浅谈智能化控制系统与企业信息化管理[J].信息系统工程,2017,24(01):120-120.