过程控制硬件在环仿真系统设计

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zzhzzgxl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
工业4.0系统解决方案在智能制造领域愈发彰显优势,利用信息化技术促进产业变革的智能化时代已经成为常态。伴随工业自动化的大规模部署,硬件在环仿真在工业过程控制中的需求与日俱增。本文结合实际的工业应用场景,研究设计了过程控制硬件在环仿真系统(Process Hardware-In-the-Loop,ProcHIL)。设计中为了保证能够更广泛的适应更多半实物仿真应用,结合信息物理系统,开放了 AIO接口、DIO接口以及通讯串口等。仿真过程通过双MCU进行数据交互,实现控制系统与实物电路的交互,实现工业过程控制对象的虚拟实时仿真。过程控制硬件在环仿真系统采用了双MCU架构,主MCU通过差分方程迭代实时求解过程控制对象的状态,从MCU中实现过程控制系统的通信接口,并管理ProcHIL的人机接口。设计了迭代计算方法,加速了过程控制实时仿真系统的状态变量刷新率。设计了隔离的数字输入输出接口,分别用于接收在环控制器的数字控制量(PWM)以及输出开关量。设计并通过LTspice仿真验证了隔离的模拟量输入输出接口,分别用于接收在环控制器的模拟控制量,以及模拟工业传感器的输出。以双容水箱为对象,验证了 Simulink离线仿真与ProcHIL实时仿真中状态变量的吻合度。设计并搭建了双容水箱系统,使用同型号、同PID参数的PLC进行在环比对,验证了设计的ProcHIL系统的真实性与有效性。设计ProcHIL通过实时迭代计算和等效的模拟数字接口可以实现现场工业过程的动态与静态特性,实现系统状态变量和硬件接口与实物系统的实质等效。研究成果可以提高在线调试的安全性和效率,可以用于实验教学和工程项目的前期验证。
其他文献
为深入贯彻习近平总书记关于“妥善解决禁捕后渔民生活”等系列重要指示批示精神,全面落实长江流域重点水域禁捕退捕的重大部署,切实做好禁捕退捕渔民社会保障工作,确保重点水域广大渔民“退得出、稳得住、能发展”,引导和帮助高邮湖退捕渔民的转产转业是长江流域重点水域开展禁捕行动的必然结果。本文以“产业结构调整理论”、“劳动力转移理论”、“劳动力市场理论”为理论基础,阐述了高邮湖退捕渔民转产转业的必要性。围绕高
学位
就业是最大的民生,“六稳”工作、“六保”任务,就业都是重中之重。2018年,明确提出将“稳就业”摆在“六稳”之首,2019年,首次将就业优先置于宏观政策层面,这凸显了做好就业优先实践的极端重要性。党的十九届五中全会针对“十四五”规划提出了新要求、明确了新任务。这也充分说明,实施就业优先战略意义重大。近些年,连云港市人社部门攻坚克难、稳中求进,努力克服疫情不利影响,高质量推进就业创业工作,交出了一份
学位
伴随社会整体经济和技术水平的进步,化妆品行业得到了快速的发展,作为一种渗透在人民日常生活中的用品,其质量关系着人民的生命安全,不良化妆品事件不仅使相关企业的声誉和利益受损,更危及到消费者的健康和生命,进一步加剧了消费者对整个化妆品行业的不信任和对化妆品市场监管部门的质疑。化妆品行业的迅猛发展在为消费者带来诸多好处和便利的同时,也给监管部门带来了新的考验。兴化市辖区现有较多化妆品经营企业,存在着较多
学位
准备活动是体育课重要环节之一,在教学过程中有着十分重要的引导作用,其热身效果的好坏对课堂教学效果也有重要的影响。研究目的:探讨新创编的功能性准备活动对激发高中女生运动兴趣和长拳学练效果的影响。研究方法:根据功能性训练原理和长拳运动特点创编了新型功能性准备活动。以无锡市第三高级中学高二年级60名女生为实验对象,随机分为对照组和实验组,每组30人。对照组采用传统的体育课准备活动,实验组采用新创编的功能
学位
为保护河湖生态、水环境健康以及水资源可持续利用,开展河湖生态需水研究是十分必要的。目前我国生态需水研究多侧重于北方季节性变化明显、流量变动大的流域,关于平原河网地区的研究还有所欠缺。平原河网地区河网密布、水资源丰富但受人类生产生活影响较大,由于社会发展需要,该地区的水资源开发利用程度不断提高,致使河流水质下降、水生生境遭到破坏、可利用水量减少。考虑到平原河网地区的河流特征以及用水需求,本文以宿迁市
学位
在学校教学中,体育课程是学生终身体育活动的重要基石。体育课对小学生良好的生理、心理和性格具有十分重要的影响,因此,在小学体育教育中,必须重视学生的身心健康发展。小学高年级阶段是儿童身心发展的重要时期,他们的生理发展速度比较快,心理发展比较迟缓,身心发展不均衡,同时开始关注起自身的外貌、价值、吸引力等方面内容。身体自尊是个体对自身外表、运动能力、自我价值等不同方面的评价,有助于学生形成正面的自我意象
学位
三相变流器在新能源发电系统、电气传动等领域应用十分广泛,随着应用中对变流器性能和容量等要求的提高,三相变流器向多电平方向发展。在发展中三相变流器的主电路出现了多种结构,不同主电路结构的三相调制技术之间差别较大,主流的SVPWM在多电平变流器中应用复杂,这就限制了多电平变流器的发展。为了探究三相变流器调制技术,本文针对调制波向占空比转换这一特点,提出了三相变流器调制的数学模型,该模型为满足不等式约束
学位
研究目的:基于结构化教学的篮球教学设计的研究目的有二:一是通过分析调查了解篮球结构化教学在初中的实施现状;二是将篮球结构化教学应用到初中体育教学中,探究其对身心健康的影响,探究结构化教学的有效性。研究方法:本研究主要利用访谈法、文献研究法以及实验研究法等进行研究。通过访谈五所学校的一线教师了解到当前篮球教学的实际情况,在查阅相关教材和结构化教学的文献后,根据其原则、教学目标设计篮球教学的单元计划和
学位
近年来,伴随着供给侧结构性改革的深化,钢铁行业进入了发展的新阶段,但企业也面临着一系列挑战,受国际形势、疫情等因素影响,原燃料价格不断突破新高,成本高企成为制约企业发展的一个重要因素。阐述了钢铁企业降本增效的意义,从钢铁企业内外部环境分析其存在的主要困难,并在此基础上从供应链管理、企业内部管理以及循环经济三个维度解读如何有效实现企业降本增效的目标,以此实现企业经济效益最大化。
期刊
目的:通过对比手术质量控制下腹腔镜中低位直肠癌一期吻合与行预防性回肠造口术,探讨两种手术方式对术后恢复等方面的影响。方法:选取2017年1月至2021年12月在扬州大学附属医院胃肠外科行腹腔镜下中低位直肠癌手术的189例患者的临床资料,根据是否行预防性回肠造口分为预防性造口组60例和一期吻合组129例。比较两组术后血红蛋白较术前降低值、术后白蛋白较术前降低值、术后排气排便时间、术后进食流质时间、术
学位