预测控制在水厂加药系统中的应用

摘要

由于预测控制能直接处理带有纯滞后的对象，对大惯性有很强的适应能力，又良好的跟踪性能和较强的鲁棒性，而水厂加药系统中的自动加药环节具有大惯性大延迟的现象，用常规的专家系统-比例控制难以取得良好的控制效果。因此把预测控制运用到水厂加药系统中，有利于消除系统滞后导致的控制误差。本文主要介绍预测控制中的动态矩阵控制在水厂加药系统中的应用，并通过仿真总结这两种控制方法的实际效果。

目录

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第一章引言

1.1预测控制概论

1.2预测控制的发展现状

1.2.1非线性预测控制(NMPC)

1.2.2智能预测控制(IMPC)

1.3常用预测控制方法的介绍

1.3.1模型算法控制

1.3.2动态矩阵控制

第二章水厂加药系统的介绍

2.1水厂加药系统的发展现状

2.2自动加药控制方法

2.2.1数学模型法

2.2.2模拟沉淀池法

2.2.3计算机回归分析法

2.2.4流动电流法

2.2.5絮凝脉动检测法

2.2.6絮凝成像分析法(FCD)

2.3朝阳水厂生产工艺流程

2.3.1朝阳水厂原有加药方法分析

2.3.2系统总体需求

2.3.3系统总体构造

第三章动态矩阵控制的基本原理

3.1动态矩阵控制的介绍

3.1.1预测模型

3.1.2误差校正

3.1.3滚动优化

3.2动态矩阵控制的参数设计

3.2.1参数介绍

3.2.2参数整定步骤

3.3动态矩阵控制系统的稳定性和鲁棒性

3.3.1 DMC系统在模型匹配时的稳定性

3.3.2 DMC系统在模型失配时的稳定性

第四章DMC在水厂加药控制中的应用

4.1水厂加药系统建立的数学模型

4.1.1建模的基本方法

4.1.2水厂加药过程的动态模型

4.2加药系统中几个通信问题的简单介绍

4.2.1 OPC通信

4.2.2系统与SCADA系统的通信

4.2.3基于COM组件的VB与MATLAB接口编程

4.3水厂加药系统中的专家系统控制与DMC控制

4.3.1系统介绍

4.3.2 DMC与专家系统的混合控制

4.4仿真比较

第五章结论与展望

致谢

参考文献

附录

攻读学位期间的研究成果