基于PLC的線性自抗擾控制算法試驗平臺設(shè)計與實現(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)上將其簡化的帶寬參數(shù)化的線性自抗擾控制算法應(yīng)運而生。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現(xiàn)方法，對于促進其在實際過程中應(yīng)用具有重要意義。
　　因此考慮到先進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)濟性等因素，本文在實驗室中自主設(shè)計并搭建了

2、一套基于PLC的線性自抗擾控制算法試驗平臺，并在采用智能優(yōu)化算法辨識被控對象模型基礎(chǔ)上，通過計算機仿真完成PI控制器和線性自抗擾控制器參數(shù)自動優(yōu)化工作，進一步基于優(yōu)化參數(shù)，在PLC環(huán)境下實際實現(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平臺為未來實際應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)。
　　本論文針對DELTA伺服驅(qū)動系統(tǒng)進行控制試驗，基于Siemens的PLC——S7-1200，首

3、先介紹了試驗平臺硬件組成并給出系統(tǒng)接線圖，然后在TIA V13工控軟件平臺中，在STEP7編寫的控制邏輯和控制策略基礎(chǔ)上，利用WinCC組態(tài)實現(xiàn)監(jiān)控畫面，實現(xiàn)了伺服電機的開環(huán)轉(zhuǎn)速控制及目標轉(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)辨識算法，利用采集得到的實際轉(zhuǎn)速歷史數(shù)據(jù)，對伺服驅(qū)動系統(tǒng)被控對象模型進行離線辨識，而后分別使用粒子群算法和細菌覓食算法完成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)在實際試驗平臺中進行驗證。同時在仿真環(huán)境下，基于辨識得到的被控對象模型，設(shè)計并實現(xiàn)離散時間線性自抗擾控制算法，并再次分別基于粒子群算法和細菌覓食算法對離散時間線性自抗擾控制器完成參數(shù)優(yōu)化。
　　進一步在PLC中利用梯形圖編程語言設(shè)計實現(xiàn)離散時間線性自抗擾控制算法，將仿真整定的參數(shù)在實際平臺中進行試驗驗證，試驗結(jié)果驗證了所設(shè)計的離散時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中實際設(shè)計并實