基于可編程控制的單容控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告（含文獻(xiàn)綜述、外文翻譯） 題 目 基于可編程控制的單容控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào) 3090433035 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 09自動(dòng)化1班 指導(dǎo)教師 關(guān)宏偉 分 院 信息科學(xué)與工程學(xué)院 開(kāi)題日期 2013年03月12日 第1章 文獻(xiàn)綜述基于可編程控制的單容系統(tǒng)1.1液位控制思想類(lèi)型1.1.1單回路控制單回路控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器采用PID控制，利用給定信號(hào)與反饋信號(hào)作為偏差，偏差信號(hào)為PID調(diào)節(jié)器的輸入信號(hào)，調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)控制調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，以此來(lái)調(diào)節(jié)液位高度。比例控制作用可使系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)定，但是不能消除系統(tǒng)余差，比例系數(shù)增大，余差會(huì)減小，但隨著比例系數(shù)的增大，系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)逐漸下降。積分控制作用能消除系統(tǒng)余差，使系統(tǒng)成為無(wú)差系統(tǒng)，但降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并增加了調(diào)節(jié)時(shí)間。微分作用無(wú)法消除余差，但是提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此PID調(diào)節(jié)器是一種很理想的控制規(guī)律，它在比例的基礎(chǔ)上引入積分可以消除余差，再加入微分作用，又能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)于大部分控制問(wèn)題PID調(diào)節(jié)器都能解決，但是當(dāng)系統(tǒng)中的負(fù)荷或干擾變化比較劇烈或比較頻繁，或調(diào)節(jié)質(zhì)量要求更高時(shí)，僅采用單回路反饋的PID調(diào)節(jié)方案就不太合適了1。1.1.2前饋控制前饋控制可以獲得顯著的控制效果。前饋控制是按照擾動(dòng)作用的大小進(jìn)行控制, 所以控制是及時(shí)的。如果補(bǔ)償作用完善可以使被控變量不產(chǎn)生偏差。前饋控制是減少被控制動(dòng)態(tài)偏差的最有效的方法之一。根據(jù)不變性原理，前饋控制有可能得到完善的控制效果。在動(dòng)態(tài)時(shí)，則依靠前饋控制能有效的減少被調(diào)參數(shù)的動(dòng)態(tài)偏差，從而提高控制質(zhì)量。1.1.3自適應(yīng)控制自適應(yīng)控制和常規(guī)的反饋控制和最優(yōu)控制一樣，也是一種基于數(shù)學(xué)模型的控制方法，所不同的只是自適應(yīng)控制所依據(jù)的關(guān)于模型和擾動(dòng)的先驗(yàn)知識(shí)比較少，需要在系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中去不斷提取有關(guān)模型的信息，使模型逐步完善。具體地說(shuō)，可以依據(jù)對(duì)象的輸入輸出數(shù)據(jù)，不斷地辨識(shí)模型參數(shù)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為系統(tǒng)的在線辯識(shí)。隨著生產(chǎn)過(guò)程的不斷進(jìn)行，通過(guò)在線辯識(shí)，模型會(huì)變得越來(lái)越準(zhǔn)確，越來(lái)越接近于實(shí)際。既然模型在不斷的改進(jìn)，顯然，基于這種模型綜合出來(lái)的控制作用也將隨之不斷的改進(jìn)。在這個(gè)意義下，控制系統(tǒng)具有一定的適應(yīng)能力。比如說(shuō)，當(dāng)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)階段，由于對(duì)象特性的初始信息比較缺乏，系統(tǒng)在剛開(kāi)始投入運(yùn)行時(shí)可能性能不理想，但是只要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，通過(guò)在線辯識(shí)和控制以后，控制系統(tǒng)逐漸適應(yīng)，最終將自身調(diào)整到一個(gè)滿意的工作狀態(tài)。再比如某些控制對(duì)象，其特性可能在運(yùn)行過(guò)程中要發(fā)生較大的變化，但通過(guò)在線辯識(shí)和改變控制器參數(shù)，系統(tǒng)也能逐漸適應(yīng)2。1.1.4模糊控制模糊控制是以模糊集合理論、模糊語(yǔ)言及模糊邏輯為基礎(chǔ)的控制，它是 模糊數(shù)學(xué)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，是一種非線性智能控制。模糊控制(Fuzzy Control)是以模糊集合理論、模糊語(yǔ)言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計(jì)算機(jī)數(shù)字控制。模糊控制同常規(guī)的控制方案相比，主要特點(diǎn)有：(1)模糊控制只要求掌握現(xiàn)場(chǎng)操作人員或有關(guān)專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)或操作數(shù)據(jù)，不需要建立過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，所以適用于不易獲得精確數(shù)學(xué)模型的被控過(guò)程，或結(jié)構(gòu)參數(shù)不很清楚等場(chǎng)合。(2)模糊控制是一種語(yǔ)言變量控制器，其控制規(guī)則只用語(yǔ)言變量的形式定性的表達(dá)，不用傳遞函數(shù)與狀態(tài)方程，只要對(duì)人們的經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)，進(jìn)而從中提煉出規(guī)則，直接給出語(yǔ)言變量，再應(yīng)用推理方法進(jìn)行觀察與控制。(3)系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng)，尤其適用于時(shí)變、非線性、時(shí)延系統(tǒng)的控制。(4) 從不同的觀點(diǎn)出發(fā)，可以設(shè)計(jì)不同的目標(biāo)函數(shù)，其語(yǔ)言控制規(guī)則分別是獨(dú)立的，但是整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可得到總體的協(xié)調(diào)控制。 它是處理推理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中不精確和不確定性問(wèn)題的一種有效方法，同時(shí)也構(gòu)成了智能控制的重要組成部分。1.2液位控制系統(tǒng)類(lèi)型1.2.1 PLC控制系統(tǒng)PLC控制特點(diǎn)：第一，可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，平均故障時(shí)間為幾十萬(wàn)小時(shí)。而且PLC采用了許多硬件和軟件抗干擾措施。第二，編程簡(jiǎn)單、使用方便目前大多數(shù)PLC采用繼電器控制形式的梯形圖編程方式，很容易被操作人員接受。一些PLC還根據(jù)具體問(wèn)題設(shè)計(jì)了如步進(jìn)梯形指令等，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了編程。第三，設(shè)計(jì)安裝容易，維護(hù)工作量少。第四，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，采用封裝的方式，適合于各種震動(dòng)、腐蝕、有毒氣體等的應(yīng)用場(chǎng)合。第五，與外部設(shè)備連接方便，采用統(tǒng)一接線方式的可拆裝的活動(dòng)端子排，提供不同的端子功能適合于多種電氣規(guī)格。第六，功能完善、通用性強(qiáng)、體積小、能耗低、性能價(jià)格比高3。1.2.2 DCS控制系統(tǒng)可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向 。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS (Distributed Control System) 中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。PLC+DCS（分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)）結(jié)合，采用集散控制多臺(tái)PLC分擔(dān)了系統(tǒng)功能，并將危險(xiǎn)性分散，人機(jī)界面友好、操作方便，并通過(guò)輸入設(shè)備對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，確保生產(chǎn)過(guò)程的安全可靠、高質(zhì)高效。1.2.3單片機(jī)控制系統(tǒng)單片機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，PLC是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)特例。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)則是八仙過(guò)海，各顯神通，功能干差萬(wàn)別，質(zhì)量參差不齊，學(xué)習(xí)、使用和維護(hù)都很困難。對(duì)于量大的配套項(xiàng)目，采用單片機(jī)系統(tǒng)具有成本低、效益高的優(yōu)點(diǎn)，但這要有相當(dāng)?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。最好的方法是單片機(jī)系統(tǒng)嵌入PLC的功能，這樣可大大簡(jiǎn)化單片機(jī)系統(tǒng)的研制時(shí)間，性能得到保障，效益也就有保證。1.2.4 FCS控制系統(tǒng)隨著核能科學(xué)的發(fā)展，核動(dòng)力裝置系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，需要自動(dòng)控制的子系統(tǒng)也越來(lái)越多，傳統(tǒng)的模擬信號(hào)傳輸，已經(jīng)很難滿足自動(dòng)化發(fā)展的要求，數(shù)字化儀控系統(tǒng)在核動(dòng)力裝置上的運(yùn)用將成為主流，現(xiàn)場(chǎng)總線控制能很好地滿足數(shù)字化儀控的要求。通過(guò)對(duì)蒸汽發(fā)生器給水系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的分析和蒸汽發(fā)生器水位控制的要求，建立了基于PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng)。通過(guò)變頻器改變電動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速的方式來(lái)控制水位，能夠提高能源的利用率；用PLC來(lái)進(jìn)行控制，控制效果比較好，能滿足蒸汽發(fā)生器水位控制的要求；運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，可以節(jié)省系統(tǒng)的布線，對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)充也非常的方便；運(yùn)用上位機(jī)畫(huà)面顯示，能夠使操作員在控制室既可以了解現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)儀表的工作狀況，也能對(duì)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，還可以預(yù)測(cè)或?qū)ふ夜收?，使設(shè)備始終處于操作員的遠(yuǎn)程監(jiān)視和可控狀態(tài)之中。論文的研究對(duì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人操作有重要的意義，在實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，可以在動(dòng)力裝置子系統(tǒng)上運(yùn)用，能使系統(tǒng)控制的經(jīng)濟(jì)性和可靠性得到很好的保證4。 PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。今天的PLC在處理模擬量、數(shù)字運(yùn)算、人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主要控制設(shè)備，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。PLC通過(guò)模擬量I/O模塊實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的A/D,D/A 轉(zhuǎn)換,并對(duì)模擬量進(jìn)行閉環(huán)PID控制，可用PID子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可使用專(zhuān)用的PID模塊。PLC的模擬量控制功能已經(jīng)廣泛應(yīng)用于塑料擠壓成型機(jī)、加熱爐、熱處理爐、鍋爐等設(shè)備，還廣泛地應(yīng)用于輕工、機(jī)械、冶金、電力等行業(yè)6。 為了解決人工控制的控制準(zhǔn)度低、控制速度慢、靈敏度低等一系列問(wèn)題。從而我們現(xiàn)在就引入了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制。在自動(dòng)化控制的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，一個(gè)很重要的控制參數(shù)就是液位。一個(gè)系統(tǒng)的液位是否穩(wěn)定，直接影響到了工業(yè)生產(chǎn)的安全與否、生產(chǎn)效率的高低、能源是否能夠得到合理的利用等一系列重要的問(wèn)題。隨著現(xiàn)在工業(yè)控制的要求越來(lái)越高，一般的自動(dòng)化控制已經(jīng)也不能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)控制的需求，所以我們就又引入了可編程邏輯控制（又稱(chēng)PLC）。引入PLC使控制方式更加的集中、有效、更加的及時(shí)。針對(duì)液位控制系統(tǒng)中較為基礎(chǔ)的單容水箱作為控制對(duì)象，單容液位控制系統(tǒng)具有非線性，滯后，耦合等特征，而且主要干擾可以通過(guò)流量變送器測(cè)得，能夠很好的模擬工業(yè)過(guò)程特征。而對(duì)于控制系統(tǒng)的選擇為前饋反饋系統(tǒng)。一般的控制系統(tǒng)都屬于反饋控制, 這種控制作用總是落后于擾動(dòng)作用。對(duì)于時(shí)滯較大、擾動(dòng)幅度大而頻繁的過(guò)程控制往往不能滿足生產(chǎn)要求。引入前饋控制可以獲得顯著的控制效果。前饋控制是按照擾動(dòng)作用的大小進(jìn)行控制, 所以控制是及時(shí)的。這種控制方式的優(yōu)點(diǎn)是：既有前饋控制對(duì)主要擾動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，又有閉環(huán)負(fù)反饋消除其他的小的擾動(dòng)5。參考文獻(xiàn)1 王樹(shù)青工業(yè)過(guò)程控制工程M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20022 施仁，劉文江，鄭輯自動(dòng)儀表與過(guò)程控制M北京：電子工業(yè)出版社，19953 邵裕森過(guò)程控制及儀表M上海：上海交通大學(xué)出版社，19954 尹宏業(yè)可編程控制器應(yīng)用M北京：航天出版社，19985 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設(shè)計(jì)目標(biāo)單容水箱的液位控制，就是控制進(jìn)水量，使其與出水量相同，控制水箱液位，使其與設(shè)定值相差在5%以內(nèi)，并對(duì)干擾有比較快的響應(yīng)速度，能在較短的時(shí)間內(nèi)克服擾動(dòng)，達(dá)到理想的控制效果。管路流量上產(chǎn)生的擾動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致液位出現(xiàn)超調(diào)，被控量在相應(yīng)時(shí)間上落后，由于單回路控制在時(shí)間上滯后較大，所以擾動(dòng)出現(xiàn)后的調(diào)節(jié)時(shí)間較長(zhǎng)。2.2 設(shè)計(jì)方案2.2.1工藝簡(jiǎn)介2-1水箱液位實(shí)驗(yàn)裝置圖系統(tǒng)包括電磁流量計(jì)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，一個(gè)液位測(cè)量?jī)x表?？梢杂每刂剖珠yv4的方式模擬流量上產(chǎn)生的擾動(dòng)干擾，從而會(huì)導(dǎo)致液位出現(xiàn)不穩(wěn)定，破壞了穩(wěn)態(tài)。在擾動(dòng)進(jìn)入水箱改變液位之前，電磁流量計(jì)能檢測(cè)到的流量信號(hào)，即干擾的流量可以測(cè)得。水箱液位可以通過(guò)壓力液位傳感器測(cè)得，手閥v1通道的流量可以測(cè)得，手閥v3是總控制開(kāi)關(guān)，v5是電動(dòng)控制閥。水箱量程0-250毫米，管道外徑20毫米，內(nèi)徑16毫米。2.2.1方案選擇前饋控制是減少被控制動(dòng)態(tài)偏差的最有效的方法之一。根據(jù)不變性原理，前饋控制有可能得到完善的控制效果。但是，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，單獨(dú)使用前饋控制是很難滿足生產(chǎn)工藝要求的。這是由于前饋控制是一種開(kāi)環(huán)控制，無(wú)法檢驗(yàn)補(bǔ)償效果。其次，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，一般總有各種干擾，通常不能對(duì)每一個(gè)干擾都用一個(gè)前饋調(diào)節(jié)器實(shí)行前饋控制來(lái)補(bǔ)償，而只能用前饋控制來(lái)補(bǔ)償其中主要干擾的影響；而且，有些干擾往往是難以測(cè)量的，對(duì)于這些干擾就無(wú)法實(shí)行前饋控制。另外，要實(shí)現(xiàn)完全補(bǔ)償是比較困難的，由于對(duì)象特性受負(fù)荷和溫度等因素的影響而產(chǎn)生漂移，從而影響前饋控制模型。為了克服上訴問(wèn)題，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中采用前饋-反饋控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，將反饋控制不易克服的主要干擾進(jìn)行前饋控制而對(duì)其他干擾則進(jìn)行反饋控制，這樣，既發(fā)揮了前饋校正及時(shí)的特點(diǎn)，又保持了反饋控制能克服多種干擾并對(duì)被控變量給予檢驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)。利用反饋控制使系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時(shí)能準(zhǔn)確地使被調(diào)參數(shù)等于給定值；而在動(dòng)態(tài)時(shí)，則依靠前饋控制能有效的減少被調(diào)參數(shù)的動(dòng)態(tài)偏差，從而提高控制質(zhì)量。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的分析，選擇前饋反饋的控制方案8。2.3 具體實(shí)現(xiàn)2.3.1控制方案單回路控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器采用PID控制，利用給定信號(hào)與反饋信號(hào)作為偏差，偏差信號(hào)為PID調(diào)節(jié)器的輸入信號(hào)，調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)控制調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，以此來(lái)調(diào)節(jié)液位高度。比例控制作用可使系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)定，但是不能消除系統(tǒng)余差，比例系數(shù)增大，余差會(huì)減小，但隨著比例系數(shù)的增大，系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)逐漸下降。積分控制作用能消除系統(tǒng)余差，使系統(tǒng)成為無(wú)差系統(tǒng)，但降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并增加了調(diào)節(jié)時(shí)間。微分作用無(wú)法消除余差，但是提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此PID調(diào)節(jié)器是一種很理想的控制規(guī)律，它在比例的基礎(chǔ)上引入積分可以消除余差，再加入微分作用，又能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)于大部分控制問(wèn)題PID調(diào)節(jié)器都能解決，但是當(dāng)系統(tǒng)中的負(fù)荷或干擾變化比較劇烈或比較頻繁，或調(diào)節(jié)質(zhì)量要求更高時(shí)，僅采用單回路反饋的PID調(diào)節(jié)方案就不太合適了。 根據(jù)要求，為了保證控制精度，將水箱液位作為被控對(duì)象。水箱液位是通過(guò)壓力液位傳感器測(cè)得，將檢測(cè)到的液位信號(hào)與給定液位值進(jìn)行比較后送入調(diào)節(jié)器，在PLC中經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算后，其輸出信號(hào)作為調(diào)節(jié)器電動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥門(mén)的開(kāi)度信號(hào)，控制進(jìn)水量的大小，從而控制液面高度9。前饋反饋控制就是在單回路反饋控制的基礎(chǔ)上，在擾動(dòng)量支路中加入檢測(cè)元件，并通過(guò)前饋補(bǔ)償器在擾動(dòng)產(chǎn)生影響前減小或消除擾動(dòng)。在前饋反饋控制系統(tǒng)中，擾動(dòng)進(jìn)水支路為擾動(dòng)量，在擾動(dòng)支路中通過(guò)渦輪流量計(jì)檢測(cè)支路進(jìn)水量，在擾動(dòng)進(jìn)入水箱改變液位之前，通過(guò)前饋補(bǔ)償器的計(jì)算減小電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，使液位不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的改變，使擾動(dòng)在產(chǎn)生偏差之前消除偏差?？蛇_(dá)到更好的控制精度。2.3.2硬件選擇（一）壓力液位傳感器 KYB18G01M1P1C2擴(kuò)散硅壓力變送器采用無(wú)中介液的壓力測(cè)量技術(shù)，發(fā)揮了傳感器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使變送器具有優(yōu)異的性能。具有抗過(guò)載和抗沖擊能力強(qiáng)，溫度漂移小，穩(wěn)定性高，測(cè)量精度高的優(yōu)點(diǎn)。KYB18G01M1P1C2 擴(kuò)散硅壓力變送器由傳感器和信號(hào)處理電路組成。其中傳感器壓面設(shè)有惠斯頓電橋，當(dāng)增加壓力時(shí)，電橋各橋臂電阻值發(fā)生變化，通過(guò)信號(hào)處理電路，轉(zhuǎn)換成電壓變化，最終將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)（420）mA信號(hào)輸出，所以設(shè)計(jì)采用KYB18G01M1P1C2 型擴(kuò)散硅壓力變送器壓力液位變送器采KYB18G01M1P1C2型，量程：010Kpa ，輸出信號(hào)：420mA DC, 輸出：420maDC許負(fù)載電阻為0750歐姆，基本誤差：輸出信號(hào)量程的0.5%。（二）流量變送器 流量傳感器用來(lái)對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主流量和干擾回路的干擾流量進(jìn)行檢測(cè)。主要優(yōu)點(diǎn)：1）采用整體焊接結(jié)構(gòu)，密封性好；2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，內(nèi)部無(wú)活動(dòng)部件，幾乎無(wú)壓力損失；3）采用低頻矩形波勵(lì)磁，抗干擾性能好，零點(diǎn)穩(wěn)定；4）儀表反映靈敏，輸出信號(hào)與流量呈線性關(guān)系,量程比寬；所以采用GYB03131型電磁流量傳感器， 量程：010Kpa,系數(shù)K：610.53 供電：24v DC，環(huán)境溫度：-20+60，輸出：420ma。（三）電動(dòng)調(diào)節(jié)閥（1）合理選用閥型和閥體、閥內(nèi)件的材質(zhì)。主要從被控流體的種類(lèi)、腐蝕性和粘度、流體的溫度、壓力、最大和最小流量及正常流量時(shí)的壓差等因素來(lái)確定。（2）正確確定控制閥的口徑。閥的口徑確定是根據(jù)工藝提供的有關(guān)參數(shù)，計(jì)算出流量系數(shù)來(lái)確定。（3）選擇合適的流量特性?？刂崎y的流量特性，考慮對(duì)系統(tǒng)的補(bǔ)償及管路阻力情況來(lái)確定。（4）控制閥的開(kāi)閉形式確定。開(kāi)閉形式的確定主要是從生產(chǎn)安全角度出發(fā)來(lái)考慮。當(dāng)閥上控制信號(hào)或氣源中斷時(shí)，應(yīng)避免損壞設(shè)備和傷害人員。如事故情況下控制閥處于關(guān)閉位置時(shí)危害較小，則選用氣開(kāi)式，反之，應(yīng)選用氣閉式。 綜上所述，采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥對(duì)控制回路的水的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。采用德國(guó)PS公司進(jìn)口的PSL202型智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，無(wú)需配伺服放大器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用高性能稀土磁性材料制造的同步電動(dòng)機(jī)，運(yùn)行平穩(wěn)，體積小，力矩大，抗堵轉(zhuǎn)，控制精度高。控制單元與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一體化，可靠性高、操作方便，并可與計(jì)算機(jī)配套使用，組成最佳調(diào)節(jié)回路。有輸入控制信號(hào)4-20mA及單相電源即可控制運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力、流量、溫度、液位等參數(shù)的調(diào)節(jié)，具有體積小，重量輕，連線簡(jiǎn)單，泄露量少的優(yōu)點(diǎn)10。（四）PLC采用西門(mén)子公司的PLC，型號(hào)為s7-300?？刂婆_(tái)右邊為信號(hào)I/O接口部分，從上到下依次有開(kāi)關(guān)量I/O信號(hào)通道借口、模擬量輸入通道接口、模擬量輸出通道接口。控制臺(tái)左邊為PLC控制器。從左到又分別為24VDC電源模塊、CPU315主機(jī)模塊、8塊模擬量SM331模塊、2路模擬量輸入SM331模塊（2塊）、4路模擬量輸入SM332模塊。2.3.3軟件設(shè)計(jì)（一）前饋控制器設(shè)計(jì) 單回路控制器，即PID控制器的傳遞函數(shù)為。被控對(duì)象一階單容水箱的傳遞函數(shù)為。前饋控制器的設(shè)計(jì)依據(jù)是不變性原理。作為一個(gè)前饋控制系統(tǒng)，在擾動(dòng)發(fā)生后，必將經(jīng)過(guò)過(guò)程的擾動(dòng)通道引起被控量變化，與此同時(shí)，前饋控制器根據(jù)擾動(dòng)的性質(zhì)及大小對(duì)過(guò)程的控制通道施加控制，使被控量發(fā)生與前者相反的變化，以抵消擾動(dòng)對(duì)被控量的影響。為前饋控制器，為過(guò)程擾動(dòng)通道傳遞函數(shù)，為過(guò)程控制通道傳遞函數(shù)，為系統(tǒng)可測(cè)不可控?cái)_動(dòng)，為被控參數(shù)。典型的前饋反饋控制系統(tǒng)框圖，如圖2-1，它是由一個(gè)反饋回路和一個(gè)開(kāi)環(huán)補(bǔ)償回路疊加而成的復(fù)合系統(tǒng)。圖 2-2 前饋反饋控制系統(tǒng)原理圖由圖2-2知，在擾動(dòng)作用下，系統(tǒng)輸出為： （21）上式中，等式右方第一項(xiàng)是擾動(dòng)量對(duì)被控量的影響；第二項(xiàng)是前饋校正作用，第三項(xiàng)是反饋校正作用。 圖2-2所示單回路前饋反饋恒值系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為： = （22）根據(jù)絕對(duì)不變性原理，應(yīng)有=0，從而可知，前饋模型為： Wm(s)= （23）是前饋控制器z傳遞函數(shù)，是對(duì)象干擾通道的z傳遞函數(shù)，是對(duì)象控制通道的z傳遞函數(shù)。 設(shè)對(duì)象干擾通道和控制通道的傳遞函數(shù)分別為 = = 經(jīng)推導(dǎo)可 = （24）式中，= 為靜態(tài)放大系數(shù)； 微分方程為 （25） 若選擇采樣頻率足夠高，也即采樣周期足夠短，則可對(duì)微分方程離散化，得到差分方程為 （26）式中，取整整理得 （27）式中，；靜態(tài)前饋控制只能保證被調(diào)參數(shù)的靜態(tài)偏差接近或等于零，而不能保證被調(diào)參數(shù)的動(dòng)態(tài)偏差接近或等于零。當(dāng)要求嚴(yán)格控制動(dòng)態(tài)偏差時(shí)，就要采用動(dòng)態(tài)前饋控制。動(dòng)態(tài)前饋控制必須根據(jù)過(guò)程干擾通道和控制通道的動(dòng)態(tài)特性，采用專(zhuān)用前調(diào)節(jié)器13。 型前饋調(diào)節(jié)器，這是一種“超前滯后”動(dòng)態(tài)前饋模型。當(dāng)T1T2時(shí)，前饋補(bǔ)償具有超前特性，適用于控制通道滯后（指時(shí)間常數(shù)）大于干擾通道滯后的對(duì)象。當(dāng)T1T2時(shí)，前饋補(bǔ)償具有滯后特性，適用于控制通道滯后小于干擾通道滯后的對(duì)象。這種模型可較好的實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾的補(bǔ)償，目前得到廣泛的應(yīng)用。所以，整理得 （28）式中，；根據(jù)式（2.8）便可編制前饋控制程序，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)前饋控制。控制算法程序流程圖如圖2-3所示：圖 2-3 控制算法流程圖（二）PID控制算法 PID控制算法采用增量式算式，增量算式帶來(lái)如下優(yōu)點(diǎn)： 1.當(dāng)計(jì)算機(jī)輸出增量時(shí)，誤動(dòng)作影響少。 2.當(dāng)使用增量控制時(shí)，計(jì)算機(jī)輸出的是增量，執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)跟蹤了閥門(mén)的原始開(kāi)度，增量只與本次的偏差值有關(guān)，與閥門(mén)原來(lái)的位置無(wú)關(guān)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置不會(huì)有大幅度的改變。因而增量算法易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)的無(wú)擾動(dòng)切換。 3.算式不需累加，只需記住3個(gè)歷史數(shù)據(jù)，占用內(nèi)存較少，計(jì)算方便。其控制算式如下： ， 上述算式中，為比例系數(shù)，為積分時(shí)間，為微分時(shí)間，以作為計(jì)算機(jī)當(dāng)前的輸出值，以作為給定值，作為反饋值，即A/D設(shè)備的轉(zhuǎn)換值，作為偏差11。 PID控制算法程序程圖如圖2-4所示： 圖2-4 PID控制算法程序流程圖 系統(tǒng)原理圖前饋反饋控制系統(tǒng)如下：圖 2-5 前饋反饋控制系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)有自動(dòng)和手動(dòng)模式。當(dāng)設(shè)置系統(tǒng)工作方式為自動(dòng)時(shí)，可以設(shè)置水箱液位高度，通過(guò)PID控制器的設(shè)置，控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，從而保持水箱的液位高度穩(wěn)定。對(duì)于前饋控制，如果管路流量出現(xiàn)變化，過(guò)電磁流量計(jì)反饋，并與設(shè)定值進(jìn)行比較，如果反饋值大于設(shè)定值，通過(guò)反作用方式控制器，使控制器輸出為正，調(diào)節(jié)閥開(kāi)度增大，使流量輸出增大，保證了管路流量保持穩(wěn)定值不變。如果反饋值小于設(shè)定值，通過(guò)反作用方式控制器時(shí)控制器的輸出為負(fù)，減小調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，從而使水箱液位減小，同樣能保證管路流量保持穩(wěn)定值不變。對(duì)于反饋控制，如果液位出現(xiàn)變化，通過(guò)水箱液位檢測(cè)器反饋，并與設(shè)定值進(jìn)行比較，如果反饋值大于設(shè)定值，通過(guò)反作用方式控制器，使控制器輸出為正，調(diào)節(jié)閥開(kāi)度增大，使水箱液位輸出增大，保證了液位高度保持穩(wěn)定值不變。如果反饋值小于設(shè)定值，通過(guò)反作用方式控制器時(shí)控制器的輸出為負(fù)，減小調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，從而使水箱液位減小，同樣能保證液位保持穩(wěn)定值不變。前饋控制信號(hào)和反饋控制信號(hào)通過(guò)一個(gè)加法器連接，通過(guò)調(diào)節(jié)閥的控制, 使液位穩(wěn)定12。2.5 預(yù)期目標(biāo) 單容水箱的液位控制，就是控制進(jìn)水量，使其與出水量相同，控制水箱液位，使其與設(shè)定值相差在5%以內(nèi)，并對(duì)干擾有比較快的響應(yīng)速度，能在較短的時(shí)間內(nèi)克服擾動(dòng)，達(dá)到理想的控制效果。2.6 進(jìn)度安排 起始年月 進(jìn)度目標(biāo)要求2012.12.052013.01.05查閱文獻(xiàn)，撰寫(xiě)報(bào)告和文獻(xiàn)綜述的初稿2013.01.062013.03.05對(duì)開(kāi)題報(bào)告和文獻(xiàn)綜述初稿進(jìn)行修改，外文翻譯2013.03.062013.03.15準(zhǔn)備PPT，開(kāi)題報(bào)告答辯2013.03.162013.04.15完成系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)和原型開(kāi)發(fā)2013.04.162013.05.15系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與集成，建立完整、詳細(xì)的技術(shù)文檔2013.05.162013.06.10論文的撰寫(xiě)與整理，提交畢業(yè)論文，答辯第3章 外文翻譯結(jié)晶器液位控制的開(kāi)關(guān)策略（節(jié)選）Wiesaw Krajewski, Stefano Miani, Aurelio Carlos Morassutti, and Umberto Viaro摘要：考慮結(jié)晶器液位控制在連續(xù)鑄造過(guò)程中的問(wèn)題。本質(zhì)上，系統(tǒng)工作在兩種不同的模式：（a）其中一個(gè)是該系統(tǒng)工作在僅通過(guò)小振幅的高頻干擾的影響；（b）另一個(gè)是該系統(tǒng)工作在與突然暢通現(xiàn)象有關(guān)的一個(gè)比較大的干擾的影響。為了要配合第一種情況，控制系統(tǒng)必須表現(xiàn)出窄的帶寬，而第二種情況下需要一個(gè)更大的帶寬。這兩個(gè)相互矛盾的要求自然地導(dǎo)致要設(shè)計(jì)兩個(gè)不同的控制器和一個(gè)激活任一控制器的開(kāi)關(guān)。根據(jù)操作條件，由于所得的控制系統(tǒng)隨時(shí)間變化的性質(zhì)，應(yīng)以保證穩(wěn)定性為前提正確實(shí)現(xiàn)控制器的設(shè)計(jì)。為了此目的，最近的一個(gè)交換系統(tǒng)的結(jié)果在15中被調(diào)用。由于突然之間切換控制器會(huì)導(dǎo)致控制器和執(zhí)行器的輸出出現(xiàn)顛簸，提出了軟開(kāi)關(guān)可保證穩(wěn)定的策略。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的一個(gè)電子模擬過(guò)程的實(shí)驗(yàn)表明所提出的控制方案的有效性。 圖 1 連續(xù)鑄造法一 引言 連續(xù)鑄造廠允許以較低的成本實(shí)現(xiàn)更好質(zhì)量的金屬材料的大批量生產(chǎn)。在整個(gè)過(guò)程中，各種專(zhuān)用的控制回路幫助實(shí)現(xiàn)這一結(jié)果。為了取得良好的產(chǎn)品，被控制的主要階段，對(duì)應(yīng)于澆注鐵水從爐中的鋼水包，從鋼水包到中間包，和從中間包到所述模具（參照?qǐng)D1），和最后的金屬傳輸都是至關(guān)重要的。特別是，應(yīng)保持模具中的液態(tài)金屬的水平恒定，盡量不造成偶爾擾動(dòng)以及持續(xù)的金屬的波動(dòng)。例如，由于執(zhí)行器的非線性，導(dǎo)致模具振蕩（以防止粘到墻壁上的金屬）和動(dòng)態(tài)變化。動(dòng)態(tài)變化導(dǎo)致的低頻率的周期性擾動(dòng)，其效果，通過(guò)小直徑和短節(jié)距的分割鑄坯導(dǎo)向可以大大減少。無(wú)論如何，相關(guān)的鑄造速度，其頻率大約是已知的，前饋干擾補(bǔ)償通道可以有效地拒絕這種低頻擾動(dòng)，或由一個(gè)附加的內(nèi)部模型通過(guò)閉環(huán)來(lái)補(bǔ)償。本文重點(diǎn)研究的其他類(lèi)型的擾動(dòng)，特別是關(guān)于連接噴嘴與模具的澆口盤(pán)的內(nèi)表面上沉積的材料進(jìn)入模具的突然下降的干擾。 因此，模具電平控制器，除了必須確保雙方高頻干擾的魯棒穩(wěn)定性，還要良好的抑制持續(xù)影響測(cè)量裝置和突然的噴嘴暢通所造成的干擾。這兩個(gè)要求的導(dǎo)致需要轉(zhuǎn)化為相關(guān)的閉環(huán)控制系統(tǒng)的大帶寬。 為了實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)相互矛盾的要求之間的一個(gè)合理的折中，建議其中大部分利用一個(gè)單一的控制器，可能用模糊邏輯來(lái)調(diào)整控制器參數(shù)的。然而，很顯然，一個(gè)獨(dú)特的控制器，例如，在執(zhí)行實(shí)際鑄造設(shè)備過(guò)程中，一個(gè)PID控制器，不能完全適合不同的情況下，即使它的參數(shù)允許改變的。為了避免這一缺點(diǎn)，本文提出兩個(gè)控制器結(jié)構(gòu)。準(zhǔn)確地說(shuō)，采用兩個(gè)功能控制器：一是在暢通的現(xiàn)象的情況下，在當(dāng)時(shí)的工作條件，能保證了小的帶寬和良好的降噪，另一方面，確保一個(gè)更大的帶寬。因此，噴嘴暢通擾動(dòng)應(yīng)快速瞬態(tài)響應(yīng)。所需和實(shí)際的液面之間的差異取決于在兩個(gè)控制器之間的切換1。 由于控制器切換可能會(huì)引起不穩(wěn)定，兩個(gè)控制器都必須以適當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)實(shí)現(xiàn)。為了達(dá)到這個(gè)目的，所采用的切換邏輯應(yīng)實(shí)現(xiàn)控制器的狀態(tài)空間派生，以確保整體時(shí)變系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定。此外，為了避免控制器隨之而來(lái)的突然性轉(zhuǎn)換（這導(dǎo)致止動(dòng)器桿機(jī)構(gòu)的加速磨損），提出一個(gè)新的切換策略，在兩個(gè)控制器之間輕輕通勤。在該情況下，整體的閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到保障已被證明。本文其余部分安排如下：介紹連鑄過(guò)程的輪廓后，第二部分描述了它的各個(gè)組成部分的模型，并演示了如何暢通現(xiàn)象。第三節(jié)說(shuō)明了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程的主要階段，特別是有關(guān)系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性問(wèn)題。在第四節(jié)描述了該過(guò)程以找到一個(gè)實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)交替運(yùn)作的控制器，以這樣的方式，將所得的交換系統(tǒng)是穩(wěn)定的。第五節(jié)提出了上述的穩(wěn)定，維護(hù)軟交換政策。仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了電子模擬的鑄造工藝實(shí)驗(yàn)（第VI和VII）顯示，開(kāi)關(guān)控制政策比傳統(tǒng)的控制技術(shù)有更好的表現(xiàn)。二 連續(xù)鑄造設(shè)備2.1 過(guò)程概要 圖1表示為在整體連續(xù)鑄造過(guò)程中，與結(jié)晶器液面控制回路一起。鋼水橫置進(jìn)入鋼包，然后從爐鑄造機(jī)的頂部的澆口盤(pán)流入動(dòng)議。一個(gè)噴嘴連接到模具的澆口盤(pán)。通過(guò)噴嘴的熔融金屬流，由執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)的一止動(dòng)桿機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)。 在冷卻水系統(tǒng)中，殼薄的金屬凝固到模具壁的旁邊，大部分的金屬仍處于熔融狀態(tài)。通過(guò)間隔緊密的水冷式繪圖輥速度作用于凝固殼，從模具中提取某一個(gè)固定的金屬。然后，將金屬進(jìn)行進(jìn)一步冷卻和加工。 模具中的測(cè)得的電平被反饋到一個(gè)控制器，用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器的止動(dòng)桿機(jī)構(gòu)，以便保持所需的金屬電平?；旧?，結(jié)晶器液面控制系統(tǒng)必須：1.確保未建模系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的魯棒穩(wěn)定性；2.拒絕干擾所造成的堵塞/暢通的現(xiàn)象；3.衰減測(cè)量噪聲2。2.2模型系統(tǒng)零部件 在經(jīng)驗(yàn)和過(guò)去的文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，止動(dòng)桿機(jī)構(gòu)與執(zhí)行器可以一起仿照那些特征的控制過(guò)程來(lái)建模，其一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)是可以忽略不計(jì)的。在下面的模擬中，執(zhí)行器的時(shí)間常數(shù)被設(shè)置為0.04 s和它的直流增益為1。 流量進(jìn)入模具可以借助于一階傳遞函數(shù)：再次對(duì)執(zhí)行器的輸出之間的關(guān)系進(jìn)行建模，在以下的標(biāo)稱(chēng)值的增益和時(shí)間常數(shù)的假設(shè)是：和。然而，塞連桿機(jī)構(gòu)的磨損會(huì)導(dǎo)致這些參數(shù)發(fā)生變化。因此，為了保持測(cè)試系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定，它是強(qiáng)制性的（這種分析是在第III 中0.7k1.3和0.6t1.3范圍內(nèi)）。 圖2 模型的堵塞/暢通的現(xiàn)象 假設(shè)模具具有恒定的橫截面，液面僅僅是在模具中，根據(jù)相關(guān)的提取速度，提取的金屬之間的差異和流量的積分，這意味著凈流量之間的傳遞函數(shù)和模具水平。第六節(jié)，和,在模擬的是一個(gè)高超過(guò)200毫米厚的板坯連鑄機(jī)，其提取的速度（薄板坯連鑄機(jī)可以達(dá)到提取速度高達(dá)8米/分鐘）。從本質(zhì)上講，影響模具水平測(cè)量的噪聲（結(jié)晶器振動(dòng)）可以合理地建模，作為一個(gè)零均值的噪聲，其方差被設(shè)置為1（第VI節(jié)中）。然而，在這種植物中（貝特霍爾德模具液位計(jì)LB 452），電平的測(cè)量設(shè)備的濾波特性，通過(guò)自然衰減（讀者可以參考用于連續(xù)鑄造的詳細(xì)概述儀器儀表）。因此，考慮到傳感器的動(dòng)力學(xué)，在控制系統(tǒng)中，一個(gè)低通濾波器被用在反饋路徑中（如框圖所示3），在下面的模擬中，其截止頻率被假定為20弧度/秒4。2.3 堵塞/暢通現(xiàn)象 如果沒(méi)有發(fā)生突然暢通， 鋼水流經(jīng)噴嘴，鋁氧化物會(huì)沉積在其內(nèi)部的墻壁，會(huì)阻塞液體的通道。阻塞過(guò)程可以通過(guò)一個(gè)隨時(shí)間變化的情況來(lái)模擬： （1）其中是止動(dòng)器桿的位置，一個(gè)時(shí)間常數(shù)，增益，和通過(guò)浸入式水口的流量。不適合經(jīng)典的控制設(shè)計(jì)。 在過(guò)程中已經(jīng)提出了阻塞的有效替代方法的數(shù)學(xué)模型，其中的堵塞/暢通表示裝置的鋸齒波信號(hào)P（t）的斜坡?tīng)畈糠譃橐徊糠殖恋砦锖推涮S占到突然釋放的沉積材料;等于時(shí)間常數(shù)為0.05秒的的一階濾波器，這是一種“理想”的干擾（參見(jiàn)圖2中的右上部分）。可以推斷出從歷史數(shù)據(jù)中的干擾信號(hào)的頻率和其振幅。在第六節(jié)的模擬中假設(shè)Ac=0.01m和Tc=510s5。三 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)A.控制系統(tǒng)框圖 圖 3 反饋控制系統(tǒng)框圖 已經(jīng)指出，該系統(tǒng)的操作條件建議使用兩個(gè)不同的控制器，其特征在于不同的帶寬。他們的傳遞函數(shù)通過(guò)來(lái)表示。 圖3表示模型的堵塞/暢通現(xiàn)象整體控制系統(tǒng)的框圖。根據(jù)第二節(jié)的考慮，首先測(cè)得模具中液位，然后減去參考輸入r（t），以產(chǎn)生誤差信號(hào)e(t)，用開(kāi)關(guān)邏輯來(lái)激活一個(gè)或多個(gè)控制器。B.控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程 步驟1）在正常的操作條件下，確定具有較小的帶寬（稱(chēng)為“慢控制器”）的控制器的傳遞函數(shù)。 步驟2）通過(guò)每次使用一個(gè)發(fā)生大的模具水平的突然增加，來(lái)確定的更寬的帶寬控制器（稱(chēng)為“快速控制器”）的傳遞函數(shù)。 步驟3)兩個(gè)控制器的反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性測(cè)試。 步驟4）選擇開(kāi)關(guān)規(guī)則。 步驟5）實(shí)現(xiàn)兩個(gè)傳遞函數(shù)，以便確保的切換控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第3步是簡(jiǎn)要的討論在下一小節(jié)中，步驟4和5處理在第四節(jié)。C.魯棒穩(wěn)定性 由于過(guò)程的參數(shù)可以在很寬范圍內(nèi)變化，既穩(wěn)定控制器必須確保相當(dāng)大的穩(wěn)定裕度。在第二節(jié)中已經(jīng)給出的參數(shù)值已滿足要求，例如，以下的控制器的傳遞函數(shù)： （2）具有標(biāo)準(zhǔn)的PID結(jié)構(gòu)，可物理實(shí)現(xiàn)添加遠(yuǎn)程極。事實(shí)上，這樣的選擇控制器參數(shù)，導(dǎo)致的增益交叉頻率為1弧度/秒，的增益交叉頻率為4弧度/秒，對(duì)應(yīng)循環(huán)函數(shù)的伯德圖繪于圖4。圖 4 緩慢的控制器（下線）和快速的控制器（上線）的循環(huán)函數(shù)的伯德圖 為了測(cè)試閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可以用奈奎斯特準(zhǔn)則結(jié)合哈利托諾夫定理。從本質(zhì)上講，需要驗(yàn)證慢速和快速控制器的循環(huán)函數(shù)的奈奎斯特圖。如圖5所示為系統(tǒng)循環(huán)函數(shù)的奈奎斯特圖，其中的多邊形（值集）對(duì)應(yīng)于在第II-B中指定的所有允許的參數(shù)值（即和）,繪制的若干等間距的角頻率（每個(gè)值集旁邊標(biāo)明）。確保所選擇的控制器內(nèi)的每一個(gè)值集（穩(wěn)定裕度）的臨界點(diǎn)是合適的6。 圖5 緩慢（左）和快速（右）控制器的循環(huán)函數(shù)的奈奎斯特圖參考文獻(xiàn)1 T. F. Walters, Fundamentals of Manufacturing for Engineers. London, U.K.: Taylor and Francis, 2001.2 S. F. Graebe, G. C. Goodwin, and G. Elsley, “Control design and implementation in continuous steel casting,” IEEE Contr. Syst. Mag., vol. 15, no. 4, pp. 6471, 1995.3 B. G. Thomas, “Modeling of the continuous casting of steelPast, present and future,” in Proc. 59th Electric Furnace Conf., Phoenix, AZ, Nov. 1114, 2001, pp. 330.4 Danieli Library, “Danieli Davy Distington new slab caster at Baotou, P.R. of China,” DaNews, no. 145, p. 9, 2006.5 K. Jabri, B. Ble, A. Mouchette, D. Dumur, and E. Godoy, “Suppression of periodic disturbances in the continuous casting process,” in Proc. IEEE Int. Conf. Control Applications, San Antonio, TX, USA, Sep. 35, 2008, pp. 9196.袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇