亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于OPC技術(shù)與自適應(yīng)遺傳PID控制方法在PCS中的應(yīng)用

        2012-07-04 09:42:40敖茂堯
        制造業(yè)自動化 2012年11期
        關(guān)鍵詞:控制參數(shù)控制算法通訊

        敖茂堯

        (廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機械與汽車技術(shù)系,南寧 530226)

        0 引言

        隨著工業(yè)過程控制的智能化發(fā)展,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法等復(fù)雜控制器的應(yīng)用,已成為當前工業(yè)過程控制的發(fā)展趨勢。PLC是過程控制系統(tǒng)中最常用的控制器,由于PLC 編程語言的局限性,已滿足不了工控發(fā)展對復(fù)雜控制算法的需求,然而MATLAB具有強大的工程計算能力,能夠?qū)崿F(xiàn)各種復(fù)雜的智能控制算法,但是不能與現(xiàn)場工控設(shè)備直接數(shù)據(jù)通信。因此,如何使MATLAB 與PLC 相結(jié)合,實現(xiàn)兩者的優(yōu)勢互補是當今自控領(lǐng)域研究的熱門話題。OPC一種工業(yè)標準,用于過程控制和制造自動化系統(tǒng)。作為一種組件模型接口能夠為工業(yè)應(yīng)用程序之間提供高效的信息集成和交互功能。OPC技術(shù)的出現(xiàn)為實現(xiàn)MATLAB與PLC之間進行通訊提供了公用的接口,因此本文提出一種基于OPC技術(shù)與MATLAB的遺傳算法PID控制方法,并在液位過程控制系統(tǒng)進行應(yīng)用。

        1 控制系統(tǒng)設(shè)計

        1.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

        本文基于OPC技術(shù),設(shè)計并實現(xiàn)了MATLAB與MCGS之間數(shù)據(jù)的實時傳遞和系統(tǒng)的無縫集成[1],為檢驗所設(shè)計的智能控制算法性能提供了一條有效的途徑,本系統(tǒng)西門子PLC對現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)進行采集,通過現(xiàn)場總線建立MCGS與PLC的通訊。作為OPC服務(wù)器的組態(tài)軟件MCGS(上位機)為數(shù)據(jù)總控平臺,以MATLAB為OPC客戶端,進行遺傳算法PID設(shè)計、實時控制和控制結(jié)果分析等。MATLAB與MCGS實現(xiàn)智能過程控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),如圖1所示。

        圖1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

        MATLAB在整個控制系統(tǒng)有兩個作用,分別通過M文件和Simulink實現(xiàn)。在M文件中主要實現(xiàn)連接和斷開OPC服務(wù)器,及添加所需讀取和寫入變量的項,并將OPC服務(wù)器采集的歷史數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中;編寫自適應(yīng)遺傳算法的M文件,并封裝在S函數(shù)中。在Simulink中主要調(diào)用M文件編寫的S函數(shù)以實現(xiàn)遺傳PID控制算法、實時讀取和寫入數(shù)據(jù)以及可視化的圖形界面。在Simulink上實時控制系統(tǒng)主要包括三個部分:S函數(shù)、funread函數(shù)、funwrite 函數(shù),MATLAB控制流程圖如圖2所示。

        1.2 基于OPC的MATLAB與MCGS的實時通訊

        圖2 Malab控制流程圖

        MCGS全面支持OPC標準,既可作為OPC客戶端也可以作為OPC服務(wù)器,充當服務(wù)器時不需要進行專門的設(shè)置。MATLAB9.0集成了OPCToolbox工具包,利用此工具包MATLAB可以實現(xiàn)與 OPC服務(wù)器的連接并讀取 OPC 服務(wù)器中的相應(yīng)變量的值?;诖耍覀兝肕ATLAB中的 OPC 工具包來實現(xiàn)MATLAB 與 MCGS 的 OPC 服務(wù)器的連接,以下給出了在MATLAB 軟件中利用 OPC 技術(shù)讀取MCGS控制平臺中實時變量的程序編寫步驟。MATLAB 與MCGS之間實現(xiàn) OPC 通訊的具體步驟如下所示:1)在 MATLAB中輸入命令“opcregister”安裝OPC核心組件;2)在 MATLAB中輸入命令“opcserverinfo”獲得主機名和ID;3)編寫M 文件。

        1.3 基于OPC的Simulink自適應(yīng)遺傳PID整定設(shè)計

        采用遺傳算法在線整定PID,就是針對每個采樣時間實現(xiàn)PID控制參數(shù)的遺傳算法優(yōu)化,在采樣時間k,選取足夠多的個體,計算不同個體的自適應(yīng)度,通過遺傳算法的優(yōu)化,選擇自適應(yīng)度大的個體所對應(yīng)的PD控制參數(shù)作為該采樣時間下PD的控制參數(shù)。為獲得滿意的過度過程動態(tài)特性,并防止產(chǎn)生超調(diào),采用誤差絕對值、誤差和誤差變化率的加權(quán)及作為第k個采樣時間時i個個體的參數(shù)選擇最小目標函數(shù)[2]。本文在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中,建立Simulink與OPC服務(wù)器的通訊,獲取PID控制模塊的Kp、Ki、Kd參數(shù),在Simulink運行遺傳PID算法,將優(yōu)化后的PID參數(shù)通過OPC接口傳把遺傳PID算法求出的參數(shù)寫入控制系統(tǒng)的PID模塊中,實現(xiàn)在線遺傳算法控制[3]。

        圖3 雙容水箱控制系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線

        2 PCS 系統(tǒng)的自適應(yīng)遺傳PID整定應(yīng)用

        2.1 典型過程控制系統(tǒng)的系統(tǒng)辨識

        本例選取的雙容水箱控制系統(tǒng)為典型二階延遲系統(tǒng),為獲得該系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,采用MATLAB獲取階躍響應(yīng)曲線。傳遞函數(shù)為:

        啟動OPCtoolbox建立與OPC服務(wù)器的通訊連接。在Group1和Group2中分別添加一、二級水箱液位變量a1,a2,并采用異步方式讀取數(shù)據(jù),更新速率為0.5 秒,記錄600次,采樣時間為300秒,并實時保存數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫中。采樣結(jié)束后根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù),繪制階躍響應(yīng)曲線如圖3所示,最后根據(jù)上述方法進行分析獲得該系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型為:

        2.2 典型過程控制系統(tǒng)的遺傳自適應(yīng)PID整定

        圖4 自適應(yīng)遺傳PID控制效果圖

        本例先采用ZN進行整定,整定參數(shù)為[P=0.13,I=0.04,D=1.2],后利用設(shè)計的自適應(yīng)遺傳PID進行整定,兩種控制效果如圖4所示,可見采用自適應(yīng)遺傳算法PID控制,系統(tǒng)的超調(diào)量更小,快速性明顯提高,調(diào)節(jié)時間縮短,從而提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能。非常適合于對實時性要求極高的實際生產(chǎn)過程控制,是一種高效的尋優(yōu)方法。

        3 結(jié)束語

        本文從工業(yè)過程控制出發(fā),構(gòu)建了基于OPC技術(shù)的MATLAB與PLC的通信,利用MATLAB強大的工程計算功能以及Simulink的OPCtool工具箱實現(xiàn)了對工業(yè)過程控制系統(tǒng)的自適應(yīng)遺傳PID整定,取得了理想的效果。為智能化網(wǎng)絡(luò)控制發(fā)展提供可靠的理論與實驗依據(jù)。

        [1] 張烈平, 牛秦洲, 敖茂堯.基于OPC的MATLAB與MCGS實時通訊的實現(xiàn)[J].微計算機信息, 2007, 23(2-1), 54-55.

        [2] 敖茂堯, 張烈平, 曾愛群.基于OPC技術(shù)的模糊控制器研究和實現(xiàn)[J].自動化與儀表, 2007, 5.

        [3] 劉金琨.先進PID控制及其MATLAB仿真[M].北京: 電子工業(yè)出版社, 2003: 130-145.

        猜你喜歡
        控制參數(shù)控制算法通訊
        《茶葉通訊》簡介
        茶葉通訊(2022年2期)2022-11-15 08:53:56
        《茶葉通訊》簡介
        茶葉通訊(2022年3期)2022-11-11 08:43:50
        通訊報道
        高超聲速飛行器滑??刂茀?shù)整定方法設(shè)計*
        飛控與探測(2022年6期)2022-03-20 02:16:14
        Birkhoff系統(tǒng)穩(wěn)定性的動力學(xué)控制1)
        基于ARM+FPGA的模塊化同步控制算法研究
        基于PI與準PR調(diào)節(jié)的并網(wǎng)逆變器控制參數(shù)設(shè)計
        黑龍江電力(2017年1期)2017-05-17 04:25:08
        通訊簡史
        一種優(yōu)化的基于ARM Cortex-M3電池組均衡控制算法應(yīng)用
        一種非圓旋轉(zhuǎn)工件支撐裝置控制算法
        欧美日本亚洲国产一区二区| 成 人色 网 站 欧美大片在线观看| 中文字幕人妻熟在线影院| 少妇人妻偷人精品无码视频| 国产强伦姧在线观看| 久久成人精品国产免费网站| 久久久久99人妻一区二区三区 | 手机在线播放av网址| 亚洲av日韩综合一区二区三区| 国产精品亚洲一区二区无码| 久久久9色精品国产一区二区三区| 99精品国产综合久久麻豆| 亚洲一区二区三区av无码| 国产福利午夜波多野结衣| 日韩精品视频免费福利在线观看| 国产亚洲av成人噜噜噜他| 69sex久久精品国产麻豆| 一级片久久| 亚洲码无人客一区二区三区| 亚洲av综合色区无码另类小说| 无码av免费精品一区二区三区 | 一级无码啪啪| 粉嫩极品国产在线观看免费一区| 丁香六月久久婷婷开心| 亚洲综合国产精品一区二区99| 久草视频在线视频手机在线观看| 亚洲国产a∨无码中文777| 国产福利一区二区三区在线观看| 亚色中文字幕| 国产精品一区二区三区av在线| 久久天天躁狠狠躁夜夜av| 无码不卡高清毛片免费| 亚洲av色香蕉第一区二区三区| 欧美亅性猛交内射| 久久久久久久久888| 欧美丝袜秘书在线一区| 久久免费看的少妇一级特黄片| 黄网站欧美内射| 国产小屁孩cao大人免费视频| 日日噜噜噜夜夜狠狠久久蜜桃| 久热re这里精品视频在线6|