基于PLC的線性自抗擾控制算法試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、工業(yè)控制領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的傳統(tǒng)PID控制算法由于性能提升有限，已無法滿足人們較高的控制需求，在自抗擾控制算法基礎(chǔ)上將其簡(jiǎn)化的帶寬參數(shù)化的線性自抗擾控制算法應(yīng)運(yùn)而生。PLC作為火電廠輔助控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍的控制裝置，探索線性自抗擾控制算法的基本原理及其在控制裝置中的工程實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)于促進(jìn)其在實(shí)際過程中應(yīng)用具有重要意義。
　　因此考慮到先進(jìn)控制算法在火電廠控制系統(tǒng)中直接應(yīng)用的不可靠性以及經(jīng)濟(jì)性等因素，本文在實(shí)驗(yàn)室中自主設(shè)計(jì)并搭建了

2、一套基于PLC的線性自抗擾控制算法試驗(yàn)平臺(tái)，并在采用智能優(yōu)化算法辨識(shí)被控對(duì)象模型基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)仿真完成PI控制器和線性自抗擾控制器參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化工作，進(jìn)一步基于優(yōu)化參數(shù)，在PLC環(huán)境下實(shí)際實(shí)現(xiàn)了線性自抗擾控制算法并與采用PI控制器的控制效果進(jìn)行了比較，本文所搭建的基于PLC的線性自抗擾控制算法試驗(yàn)平臺(tái)為未來實(shí)際應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)。
　　本論文針對(duì)DELTA伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制試驗(yàn)，基于Siemens的PLC——S7-1200，首

3、先介紹了試驗(yàn)平臺(tái)硬件組成并給出系統(tǒng)接線圖，然后在TIA V13工控軟件平臺(tái)中，在STEP7編寫的控制邏輯和控制策略基礎(chǔ)上，利用WinCC組態(tài)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控畫面，實(shí)現(xiàn)了伺服電機(jī)的開環(huán)轉(zhuǎn)速控制及目標(biāo)轉(zhuǎn)速的PID閉環(huán)控制。
　　隨后在MATLAB/Simulink中基于粒子群優(yōu)化算法和快速代數(shù)參數(shù)辨識(shí)算法，利用采集得到的實(shí)際轉(zhuǎn)速歷史數(shù)據(jù)，對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被控對(duì)象模型進(jìn)行離線辨識(shí)，而后分別使用粒子群算法和細(xì)菌覓食算法完成PI控制器參數(shù)優(yōu)化，并將仿

4、真優(yōu)化得到的控制器參數(shù)在實(shí)際試驗(yàn)平臺(tái)中進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)在仿真環(huán)境下，基于辨識(shí)得到的被控對(duì)象模型，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)離散時(shí)間線性自抗擾控制算法，并再次分別基于粒子群算法和細(xì)菌覓食算法對(duì)離散時(shí)間線性自抗擾控制器完成參數(shù)優(yōu)化。
　　進(jìn)一步在PLC中利用梯形圖編程語言設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)離散時(shí)間線性自抗擾控制算法，將仿真整定的參數(shù)在實(shí)際平臺(tái)中進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的離散時(shí)間線性自抗擾控制算法在PLC中應(yīng)用的有效性和魯棒性。最后在PLC中實(shí)際設(shè)計(jì)并實(shí)