[實用新型]一種基于LabVIEW的過程控制辨識及參數(shù)優(yōu)化試驗平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020532938.9
• 申請日: 2020-04-13
• 公開（公告）號: CN212135239U
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張騰宇;孫中華;張可欣;邸帥;鉉佳歡
• 申請（專利權(quán)）人: 大唐東北電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G05D9/12
• 分類號: G05D9/12;G05B17/02;G01D21/02;G06F30/20
• 代理公司: 北京中南長風知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 馬龍

本實用新型公開了過程控制仿真建模技術(shù)領(lǐng)域的一種基于LabVIEW的過程控制辨識及參數(shù)優(yōu)化試驗平臺，包括水箱液位測量及控制裝置、電加熱溫度測量及調(diào)整裝置、配電裝置、信號輸入輸出裝置及HMI人機交互系統(tǒng)，通過組建多容水箱過程控制裝置，能夠還原級聯(lián)水箱液位控制過程，結(jié)合基于LabVIEW軟件的HMI人機交互系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)過程建模以及控制器參數(shù)優(yōu)化，改進了原有過程控制培訓裝置的單一性，同時平臺集成了系統(tǒng)辨識、參數(shù)尋優(yōu)等先進控制策略的技術(shù)應(yīng)用，有效提高了對被控對象控制的準確性、快速性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及過程控制仿真建模技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于LabVIEW的過程控制辨識及參數(shù)優(yōu)化試驗平臺。

背景技術(shù)

隨著控制理論的不斷發(fā)展，對過程控制的研究也愈發(fā)深入，如今生產(chǎn)現(xiàn)場的仍普遍采用傳統(tǒng)PID控制策略，但根據(jù)不同的控制對象，其特性是不盡相同的，為此需要確切地掌握被控對象特性才能夠有助于其控制調(diào)整的精準度等參數(shù)指標。

自動控制作為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的一個重要組成部分，控制系統(tǒng)品質(zhì)的好與壞決定著工業(yè)生產(chǎn)整個流程環(huán)節(jié)，無論從經(jīng)濟性、安全性等角度都是極其重要的，而受制于各行業(yè)現(xiàn)場基層員工對自動控制專業(yè)知識的掌握深度不夠，現(xiàn)場自動運維調(diào)試水平有限，以及PID的調(diào)整局限性，現(xiàn)場自動控制的效果普遍差強人意，為此需借助先進智能算法的優(yōu)勢，開發(fā)實現(xiàn)基于智能算法的新型控制優(yōu)化整定系統(tǒng)平臺，從而提升自動調(diào)節(jié)品質(zhì)，實現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟安全穩(wěn)定運行。

現(xiàn)階段，絕大多數(shù)過程控制平臺設(shè)計的思路是圍繞高等院校教學與培訓為出發(fā)點的，功能較為單一，僅能夠按照既定的上位機程序進行操作模擬，缺乏對現(xiàn)有新型控制技術(shù)的靈活運用，不具備上位機二次開發(fā)功能，通用性不高，且系統(tǒng)辨識技術(shù)研究多集中在對真實生產(chǎn)現(xiàn)場采集的試驗數(shù)據(jù)加以分析，缺少一種集中式的動態(tài)仿真試驗?zāi)M平臺，可供實地開展綜合優(yōu)化研究分析的高性能試驗平臺裝置。

LabVIEW作為一款圖形化編程開發(fā)軟件，其豐富的接口模塊、控件模塊可以提供強有力的軟件開發(fā)，LabVIEW是一個開放的開發(fā)平臺，提供廣泛的軟件集成工具、運行庫和文件格式，可以方便地與第三方設(shè)計和仿真連接，并且可以嵌入Matlab m語言實現(xiàn)聯(lián)合開發(fā)。

基于此，本實用新型設(shè)計了一種基于LabVIEW的過程控制辨識及參數(shù)優(yōu)化試驗平臺，以解決上述提到的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種基于LabVIEW的過程控制辨識及參數(shù)優(yōu)化試驗平臺，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種基于LabVIEW的過程控制辨識及參數(shù)優(yōu)化試驗平臺，包括水箱液位測量及控制裝置、電加熱溫度測量及調(diào)整裝置、配電裝置、信號輸入輸出裝置及HMI人機交互系統(tǒng)，所述水箱液位測量及控制裝置包括上水箱、上液位測量裝置、手動截止閥一、下水箱、下液位測量裝置、手動截止閥二、儲水箱、手動截止閥三、磁力驅(qū)動泵、手動截止閥四、電動調(diào)整門和手動截止閥五，所述上水箱的底部出水口通過管路和手動截止閥一連接所述下水箱的頂部進水口，所述下水箱的底部出水口通過管路和手動截止閥二連接所述儲水箱的頂部進水口，所述上液位測量裝置和下液位測量裝置分別安裝于上水箱和下水箱內(nèi)，所述儲水箱的一側(cè)通過管道和手動截止閥三連接所述磁力驅(qū)動泵的進水口，所述磁力驅(qū)動泵的出水口通過管道依次手動截止閥四、電動調(diào)整門、手動截止閥五和所述上水箱的頂部進水口，

所述電加熱溫度測量及調(diào)整裝置包括三相電加熱棒、PT100熱電阻和溫度數(shù)顯儀表，所述三相電加熱棒和PT100熱電阻均安裝于上水箱的內(nèi)部，所述PT100熱電阻的輸出端與所述溫度數(shù)顯儀表的輸入端相連接，

所述配電裝置包括配電柜及安裝于配電柜內(nèi)的三相空氣開關(guān)和兩相空氣開關(guān)，所述三相電加熱棒、磁力驅(qū)動泵和電動調(diào)整門通過四芯動力電纜連接至配電柜內(nèi)三相空氣開關(guān)和兩相空氣開關(guān)的端子上。