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CIMS工程制造自动化分系统设计

作　者: 刘航
导　师: 齐蓉
学　校: 西北工业大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 计算机集成制造系统 制造自动化 适度递阶协同控制 变遗忘因子法 系统集成
分类号: TH166
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
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内容摘要


本文完成了863/CIMS应用示范工程——西北锆管有限责任公司核用锆管加工过程MAS分系统的结构设计、单机自动化设计以及系统集成设计。在已有成熟理论和支撑技术的基础上，提出了可行的实现方法：以C/S分布计算模式和面向对象编程技术实现了适度递阶协同控制对MAS控制方式的改进；以轧机和真空退火炉为例介绍了单机自动化监测与控制的实现。通过智能专家控制方法，以变遗忘因子法进行参数辩识得出系统数学模型，据此进行多步预测智能控制，降低了控制过程对数学模型的精度要求，仿真及实际控制结果表明该算法对大惯性、大滞后过程的控制具有较强的鲁棒性和较高的精度。此外，文章针对系统集成，详细介绍了MAS分系统中实时数据库与关系型数据库的连接、异构数据库集成，以及基于MAS分系统的信息集成和部分功能集成。系统的实际运行表明其管理信息、控制生产的效率、性能和稳定性都是令人满意的。

全文目录


第一章 绪 论  8-16
  1．1 制造自动化概述  8-11
    1．1．1 制造自动化的发展和计算机集成制造  8-9
    1．1．2 CIMS及MAS的系统构成  9-11
  1．2 本文所研究的问题及其意义  11-13
    1．2．1 本文所研究问题的背景  11-12
    1．2．2 本文所研究的问题及意义  12-13
  1．3 NWZ-MAS的功能及关键技术  13-16
    1．3．1 NWZ－MAS的主要功能  13-14
    1．3．2 NWZ－MAS设计中的主要研究工作和关键技术  14-16
第二章 制造自动化分系统结构  16-32
  2．1 NWZ－MAS性能需求  16-17
    2．1．1 NWZ－MAS分系统关键设备和主要生产线  16
    2．1．2 NWZ－MAS性能需求  16-17
  2．2 MAS中的常用控制结构  17-21
    2．2．1 分层递阶控制  18-20
    2．2．2 分布式控制  20-21
  2．3 适度递阶协同控制理论  21-23
    2．3．1 适度递阶协同控制理论  21-22
    2．3．2 适度递阶协同控制结构和推理机制  22-23
  2．4 NWZ－MAS的控制模式  23-26
    2．4．1 NWZ－MAS的总体控制结构  23-24
    2．4．2 NWZ－MAS控制结构分析  24-25
    2．4．3 NWZ－MAS的控制机理分析  25-26
  2．5 适度递阶协同控制的实现  26-32
    2．5．1 协同控制器的功能分解和通信  27-28
    2．5．2 面向对象程序设计对协同器编程的支持  28-29
    2．5．3 C／S计算模式对NWZ－MAS控制方式的支持  29-30
    2．5．4 NWZ－MAS的网络结构  30-32
第三章 制造自动化分系统中的典型控制  32-54
  3．1 KPW系列高速轧机的在线检测  32-36
    3．1．1 检测与控制功能  32-34
    3．1．2 轧制载荷的数据采集  34-36
    3．1．3 轧制送进量的数据采集  36
  3．2 真空退火炉控制系统概述  36-39
    3．2．1 真空退火工艺简介  37
    3．2．2 温度控制系统介绍  37-39
  3．3 协方差可调的变遗忘因子法  39-44
    3．3．1 遗忘因子法的一次完成算法  39-41
    3．3．2 遗忘因子法的递推算法  41-43
    3．3．3 协方差可调的变遗忘因子法  43-44
  3．4 基于辩识结果的多步预测控制  44-46
  3．5 真空退火炉数学模型的建立  46-50
    3．5．1 真空退火炉加热滞后时间的确定  46-48
    3．5．2 数据滤波与预处理  48-49
    3．5．3 参数辩识  49
    3．5．4 模型校验和确认  49-50
  3．6 多步预测智能控制  50-54
    3．6．1 多步预测智能控制器的设计  50-52
    3．6．2 实时控制结果  52-54
第四章 制造自动化分系统集成  54-71
  4．1 NWZ-MAS的信息需求和特点  54-59
  4．2 NWZ-MAS集成数据环境的建立  59-61
    4．2．1 分布数据环境的建立  59-60
    4．2．2 多库集成的支持技术  60-61
  4．3 NWZ-MAS数据库集成  61-67
    4．3．1 实时数据库与管理型数据库的连接  62-64
    4．3．2 MAS内部数据库集成  64-66
    4．3．2 分系统间的数据库集成  66-67
  4．4 NWZ-MAS信息与功能集成  67-71
第五章 总结  71-74
致 谢  74-75
参考文献  75-77

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械制造工艺 > 计算机集成制造
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