加熱爐網絡控制系統是指加熱爐經互聯網形成的閉環控制系統。網絡控制系統具有一系列獨特的優點:它能實現遠距離的控制與監視；可利用互聯網上豐富的信息資源,能增強控制系統的功能；特別是,隨著各種移動通信網接入到互聯網絡后,能實現控制系統的特殊功能。此外,還能簡化控制系統的硬件結構,降低成本,靈活性好,適應性強。因此,網絡控制系統已成為當今控制系統發展的新方向。

　 雖然網絡控制系統存在著種種的優越性,但也存在明顯的不足。主要缺點是：由于網絡的分時、復用、且帶寬有限,網絡中信息的傳輸會產生延時,而且延時的長短與網絡的協議、傳輸量、傳輸距離和傳輸時間等諸多因素有關,具有明顯的不確定性、時變性和隨機性,不僅給控制系統的建模、控制、優化帶來了很大的困難,而且會影響控制系統的運行性能[1-2]。本文針對網絡控制系統存在的不足,為使加熱爐爐溫得到精確快速的控制,著重研究幾個方面：
    (1)采用時間戳BP神經網絡對不確定、時變的延時進行在線、實時的預測；使不確定系統變換成確定性系統來處理；
    (2)采用預測的延時值,建立了加熱爐網絡控制系統的頻域和離散狀態方程數學模型；
    (3)為了加快具有大熱慣性加熱爐的溫度動態響應,采用無穩態誤差、快速響應的最少拍數字控制策略,給出了控制器的設計方法；最后,給出仿真結果,驗證了提出控制算法的有效性。

    

3 仿真研究
3.1 被試加熱爐的技術數據

    被試加熱爐型號:SX2-4-10；時間常數:Th=300 s；延時時間:90 s；系統放大倍數:K=7.5。
3.2 仿真結果及結論
    仿真結果如圖3所示。

    在圖3中,曲線1、2分別表示采樣周期為60 s與120 s時的單位階躍響應特性。由圖可見，系統具有最少拍響應特性,即系統的穩態誤差為零，過渡過程時間最短，系統輸出僅滯后輸入信號一個采樣周期。并且，當采樣周期縮短時,系統過渡過程時間也相應減少。但必須指出，當采樣周期縮短到一定值時,由于系統的輸入信號幅值有限(系統的能量有限),系統輸出不能服從最少拍響應規律。
參考文獻
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