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关于对球磨机控制体系模拟的分析

作者:admin来源:中国磨粉机网 日期:2013-6-26 9:26:47 人气: 标签:
  

仿真形式的确立针对所设计的球磨机控制上位监控系统,采用如下仿真形式:由上位机通过程序实现对现场球磨机对象的模拟;仿真对象和控制系统处于同一上位机中,将仿真对象和控制系统以某种数据传输方式连接起来。实际系统为上位机监督控制系统(SCS),与直接数字控制(DDC)在严格意义上是有区别的,但在仿真上二者差别不大。使用DDC的仿真结构作为本系统(SCS)的仿真结构。事实上,神经元PID控制加解耦这个控制模式在本系统中是在经过了三个CPU间的通信后才与D/A、A/D转换发生作用的,即上位机CPU→PCI卡CPU→现场仪表CPU→A/D、D/A转换。如果将前三部分合并看作一个数字控制器,则该监督控制系统就成为一个广义的DDC控制系统。除在控制周期与采样周期与真正的DDC系统稍有量的差别外,二者在其他方面很相似,故可采用DDC系统实时仿真模型来表征本系统。图中左边虚线框内为上位机控制系统,由AIMAX系统脚本程序实现控制算法;右边虚线框内为球磨机仿真被控对象,其仿真程序是采用VB6.0软件平台开发的。为保证仿真的收敛性,仿真算法采用离散相似法;为简化运算,采用在对象传递函数各因式前加入采样开关和零阶保持器对连续对象进行离散相似化。在各周期的选择上,对象侧采用高精度的多媒体定时器方式模拟受控对象,定时器事件发生的时间间隔(Timer_Interval)即为仿真周期。从理论上讲,仿真周期越短,则仿真对象就越接近实际对象,但过小的仿真周期,会加重系统的负担,不利于保证仿真的可靠性和平稳性。

  在本系统仿真中,取仿真周期为50ms。在控制器侧,模拟量采样周期除根据香农采样定理做根本依据外,由于受控对象为慢速对象,由经验数据,采样周期取为0.5秒(或较小于0.5)时,既可保证原连续对象的反馈信息不丢失,又可满足实时控制的需要,同时还可兼顾到上位系统的资源占用问题,故将模拟采样和数字控制的周期同取为0.5秒。上位监控系统对现场级的信息传输通道采用现场总线,上位监控算法可通过将计算所得控制量下载到FI302仪表的AO功能块的OUT参数处实现对现场的控制。程序间数据传输方式的选择由于受控对象侧是采用VB6.0编制的仿真程序,而控制系统侧采用的是AIMAX系统脚本程序,且均以独立进程的方式运行,两个进程间的数据传输问题应很好的解决。为解决系统外进程与AIMAX系统内的通信问题,AIMAX提供了两种解决方案。

  方案1:动态数据交换DDE方式方案2:动态链接库DLL方式将以上两种方案作一比较,方案1存在如下不足之处:a.由于采用Windows操作系统,使任何DDE连接并非总能正确地更新数据,这会造成通信可靠性的问题,这是DDE自身所无法克服的缺陷。b.DDE方式要遵循严格的启动顺序,且要求客户和服务器方程序均处于运行状态方可进行数据交换,在较大程度上限制了仿真的灵活性。c.DDE方式的数据传输的实时性上不及DLL好。对于以上三个DDE方式存在的不足之处,采用DLL方式进行数据传输则可以加以克服。对于VB、VC++等适合于编制复杂控制算法的高级程序语言,DLL应用起来非常方便,可移植性好,是系统仿真过程中进程间数据传输的理想方式。

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