基于模糊-PID控制的先进控制软件的开发

摘要

计算机网络与软件的快速发展带来了新一轮的技术革命。要求我们必须尽快把先进的软件技术应用到先进控制软件的设计中。现有的先进控制软件产品主要存在如下一些缺点：(1)功能单一，集成度低；(2)接口专用，开放性差；(3)结构死板，适应性差。本文主要利用OPC技术研究了先进控制软件的设计开发与实施问题。 论文在总结和研究了主要的分布式组件技术COM/DCOM和OPC规范的基础上，提出了分布式组件化先进控制软件设计模式，设计开发了模糊—PID控制软件包。本文的主要工作如下： 1)首先介绍了分布式组件技术的发展历史，COM/DCOM组件规范及其在工业控制中的应用。然后论述了OPC规范的基本原理、制定的背景、通讯方式、应用场合及OPC服务器与客户端运行环境的设置方法。提出利用OPC技术设计具有分布式、组件化特点的先进控制软件的主要思想。 2)结合模糊控制技术，设计了基于OPC技术的模糊控制软件包，提出了软件包的总体框架，及各个功能模块的设计方法。 3)对锅炉燃烧这一具有明显大惯性和非线性特性的工业过程，参考以往的控制经验，提出了模糊—PID复合控制算法。 4)以CENTUM CS1000为平台，锅炉燃烧过程为控制对象，进行仿真研究。应用OPC自动化接口规范实现客户端数据采集，并存入数据库中，同时应用模糊—PID算法求解最佳控制器参数。 最后，在总结全文的基础上，提出了若干有待进一步深入研究和探索的问题。