動態(tài)矩陣控制在SCQ超導(dǎo)磁體低溫系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、 本論文主要針對BEPCⅡ超導(dǎo)插入四極磁體(SCQ)低溫系統(tǒng)壓力控制問題，采用動態(tài)矩陣控制算法進(jìn)行了應(yīng)用研究。首先，對SCQ低溫系統(tǒng)進(jìn)行了建模研究。使用機(jī)理建模的方法，由傳熱學(xué)、熱力學(xué)以及流體力學(xué)原理，得到SCQ低溫恒溫器和低溫調(diào)節(jié)閥的數(shù)學(xué)模 ；并對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行Matlab仿真，分析SCQ低溫系統(tǒng)特點；而后，對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行線性化，得到被控對象的傳遞函數(shù)。其次，在數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，進(jìn)行控制器設(shè)計。首先采用工業(yè)控制應(yīng)用廣泛的P

2、ID控制算法；而后，針對SCQ低溫系統(tǒng)特點，引入一種高級控制算法——動態(tài)矩陣控制算法(DMC)。在對動態(tài)矩陣控制算法的原理、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對有約束的動態(tài)矩陣控制算法進(jìn)行分析，然后將DMC控制算法引入SCQ低溫系統(tǒng)的壓力控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)了基于SCQ低溫系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的DMC控制算法，對SCQ恒溫器壓力進(jìn)行控制。另外，對DMC控制算法進(jìn)行研究，并通過仿真分析，得到DMC控制算法主要參數(shù)對其控制品質(zhì)的影響。最后，實現(xiàn)SCQ低溫系統(tǒng)半實物