铝电解生产过程网络控制系统的开发与研究

摘要

随着控制、计算机和网络技术的发展,人们生产和生活中的控制对象日益从简单到复杂,从局部到整体,从单点到多点.与此相应,控制系统的发展也呈现出了向网络化、数字化、智能化的发展趋势.本文在从理论分析和技术实现两大方面对网络控制系统进行了研究的基础上,为某大型铝电解厂设计开发了一套生产网络控制系统,并结合铝电解槽这样一个复杂的控制对象,对神经网络专家系统进行了研究及给出了具体的实现.全文共由七个部分组成,第一章是绪论部分,给出了课题的来源和网络控制系统发展背景.第二章从理论分析和技术实现两大方面对网络控制系统进行了研究.重点探讨了网络控制系统的技术实现.第三章对铝电解生产过程网络控制系统的整体结构进行了设计并给出了硬件实现.第四章主要就控制系统所采用的控制算法进行了详实的探讨并给出具体实现.第五章是系统软件的设计与实现部分.第六章主要就系统调试与运行过程中出现的问题及所采取的相应措施进行了说明.第七章对全文的工作及所取得的成果进行了总结.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1课题来源

1.2控制系统的网络化发展

1.2.1控制系统的发展历程

1.2.2控制系统的网络化发展背景

1.3本文的整体结构及主要内容

第二章网络控制系统的研究

2.1网络控制系统的定义、体系结构及技术特点

2.2网络控制系统中有关问题的理论研究

2.2.1网络延迟问题

2.2.2丢包问题

2.2.3多通道传输问题

2.3网络控制系统实现技术的探讨

2.3.1现场总线技术

2.3.2现场总线的拓扑结构

2.3.3现场总线的通信协议

2.3.4几种有影响的现场总线

2.3.5 CAN总线

第三章铝电解生产过程网络控制系统的设计

3.1系统背景描述及要求

3.2系统整体结构设计

3.3系统的主要功能

3.3.1现场控制级的功能

3.3.2监控级的功能

3.3.3管理级的功能

3.4系统硬件的具体实现

第四章控制策略

4.1专家系统

4.1.1专家系统概述

4.1.2专家系统与神经网络的结合

4.2具有动量项的神经网络BP算法的研究

4.3神经网络专家系统

4.3.1神经网络专家系统的基本原理

4.3.2神经网络专家系统的基本结构

4.4槽况诊断神经网络专家系统的设计

4.4.1槽况诊断神经网络专家系统的结构

4.4.2辅助库的构造

4.4.3知识库的构造

4.4.4构造推理机

4.4.5输出解释

4.4.6系统在线学习

4.5知识库样本数据的收集

第五章系统软件设计与实现

5.1软件开发的目标

5.2软件设计的方法、工具和环境

5.3软件系统结构设计

5.3.1设计思想

5.3.2关键技术

5.4模块功能实现

5.4.1界面模块

5.4.2通信模块

5.4.3数据库模块

5.4.4神经网络专家系统模块

5.4.5报警模块

第六章系统调试与运行

6.1系统调试

6.1.1 CAN通信

6.1.2 Oracle数据库的安装配置

6.2系统运行

第七章结论与展望

7.1论文总结

7.2展望

参考文献

附录Ⅰ网络学习技术

附录Ⅱ槽况诊断网络输出结果

致谢