预测控制在水厂加药系统中的应用

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 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 A 水厂加药系统 VB 主程序
• 攻读学位期间的研究成果