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在高铁、运载火箭等高速运行系统中,限于速度和稳定性考虑,往往无法完全配备被控对象的检测变送设备。而现代控制大多采用计算机实现,必须接收反馈回来的数字化变量才能形成完整有效的闭环控制。检测变送设备的缺失导致难以获得被控对象的实时反馈值,无法实现闭环控制。同时,随着被控对象越来越复杂,控制精度要求越来越高,单纯通过PLC编程实现控制算法越来越困难。即使实现算法,监测和显示控制效果也比较困难。鉴于上述情况,文章基于OPC技术建立起集成了Win CC、STEP7、MATLAB的仿真实验平台。在平台的构建中,根据被控对象的机理和响应特性对其进行数学建模,在MATLAB中利用传递函数实现被控对象的虚拟化,从而省去了检测变送设备和被控设备;以Win CC作为控制系统数据传递的核心,完成与下位机PLC和客户端MATLAB二者的通讯并完成组态设计与图形显示,实现控制效果的监测和显示;以STEP7设计PID控制算法,实现控制器作用,得到控制量输出,从而形成以WINCC为桥梁的三位一体的仿真控制平台。在此基础上,文章针对虚拟监控系统中单纯PID控制器的劣势探讨了模糊控制算法的原理及其在MATLAB中的实现方法。然后将模糊控制器和PID控制器相结合形成参数模糊自整定PID控制并将其引入前面构建的虚拟控制系统中,实现根据不同时刻的输入在线修改PID控制参数的功能,改善了系统的响应效果。在这个虚拟控制系统中,用Win CC中对象的C脚本程序实现虚拟时滞对象的模拟,同样省去了检测变送设备和被控设备;用MATLAB强大的编程功能编写控制算法,解决了PLC难以实现复杂控制算法的难题,从而基于OPC技术建立起高效合理的以控制器-Win CC-虚拟时滞对象为框架的仿真平台。本论文构建了基于OPC技术的仿真实验平台,验证了OPC技术在工业现场和系统集成中的实用性和有效性,有助于实验室开发新的实验,增强实验的可操作性以及可观察性。采用MATLAB程序和Win CC对象的C脚本程序两种方法实现控制对象的虚拟,可以在无法配备检测变送设备或者无法保证设备工作稳定性的场合中实现算法测试和控制,从而节省项目开发和试验资金,确保控制过程的安全性。