图1:控制系统结构
Figure 1 structure of control system
2.程序实现
2.1客户端与OPC服务器通讯
首先,Matlab客户端应先生成OPC服务器支持的OPC对象,OPC数据访问对象由分层结构构成.即一个OPC服务器对象具有一个作为子对象的 OPC组集合对象.在这个OPC组集合对象里可以添加多个的OPC组对象.各个OPC组对象都具有一个作为子对象OPC标签集合对象.在这个标签集合对象里可以添加多个OPC标签对象.
用Matlab M文件编写OPC客户端程序包含以下步骤:
(1)添加服务器的引用,创建OPC服务器对象,并将客户程序与服务器相连;
(2)连接创建的OPC服务器对象;
(3)可以浏览整个服务器中所有的项,添加组对象;
(4)添加OPC项,选择需要的项,将其添加到规定的组中,并显示其值和状态;
(5)启动OPC服务器.
程序和解释如下:
hostInfo = opcserverinfo('远程/本地服务器名');%连接远程/本地服务器
allServers = hostInfo.ServerID';
da = opcda('服务器名', 'OPC服务器名');
connect(da);
sawtoothItems = serveritems(da, '*受控设备名*');
itmIDs = {'控设备名'};
grp = addgroup(da, 'DemGroup');%增加组
itm = additem(grp, itmIDs); %增加项目
start(grp); %启动OPC服务器
2.2 客户端与SQL数据库服务器通讯
首先,在sql数据库中建立名为yuan的数据库,并建立一个名为history的表.表中的字段包括选项的值(value),品质(quality),时间戳(timestamp),服务器名(servername),设备名(device).设置ODBC数据源,建立一个名为 yuan的数据源,该数据源指向sql数据库中的yuan的数据库.测试连接成功后,即可在Matlab中通过编写M文件实现与数据库的连接,并建立一个工作空间数组,来存储来自数据库的数据,通过执行命令的方式实现select,insert数据等操作.
图2:Matlab中查询(存储在数组A中)
Figure 2 Query in Matlab (stored in the array A)
关键程序及解释如下所示:
首先,实现建立连接对象,实现与数据库服务器的连接.
conn = database('数据源名', '用户名', '用户密码');%连接数据库
ping(conn);%检查连接状态
curs = exec(conn, 'select country from 表名')%打开游标执行sql语句
setdbprefs('DataReturnFormat','cellarray')%说明检索数据的格式
curs = fetch(curs, 10)%将数据倒入到Matalb
columnnames(curs)%获取列名
A = curs.Data%显示游标对象里的所有数据元素,data(:,3)为获取某一字段的元素值
insert(conn, '表名', 字段名, 数组名);%将数组的值插入到表的某一字段中
close(curs)%关闭游标
close(conn)%关闭连接对象
3.基于OPC的动态矩阵控制原理
3.1 改进的动态矩阵控制算法
动态矩阵控制[4]是一种利用被控对象的单位阶跃响应采样数据作为预测模型的预测控制算法.设被控对象的单位阶跃采样数据为{ a1 , a2 , },对于渐近稳定的系统,其阶跃响应在若干个采样周期后就趋于稳态值,即aN≈ a (∝) , 因此可以用单位阶跃响应采样数据的前有限项描述系统的动态特性{ a1 , a2 , , aN}
由线性系统的叠加原理,可以得到系统输出的预测模型为

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