基于李雅普诺夫函数的三相有源电力滤波器控制策略

基于开关函数并采用dq方法对有源电力滤波器系统进行建模,提出了一种基于李雅普诺夫函数理论的新型控制方法。该方法谐波检测环节简单,计算量少;所提出的控制策略不依靠电路参数;计算过程中可消除耦合,省去了PI控制器解耦环节,使电路结构简化;考虑参考值不精确对系统的影响,并根据提出的平均误差指标,共同确定控制参数的取值范围,使系统控制达到全局稳定。仿真结果表明基于李雅普诺夫函数的有源电力滤波器具有良好的补偿效果。

单相有源电力滤波器的非线性切换控制

针对线性控制策略造成的有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)补偿误差,利用非线性动力学的切换系统理论,提出了一种APF切换控制的新方法。首先建立APF切换系统精确模型,然后利用APF平衡状态推导出APF切换系统误差模型,在此基础上设计合理的切换路径作为系统的控制输入。该输入可以使系统渐近稳定,系统的误差状态变量趋于零,实现APF精确补偿。通过与传统线性电压控制策略进行仿真比较,结果验证了该方法的合理性和有效性。

矿渣粉磨智能控制系统的研究及应用

立磨矿渣粉磨系统经常出现立磨振动大,磨机负荷波动频繁等故障,同时立磨系统又是一个多变量、强耦合、非线性系统。针对以上问题,采用专家系统和模糊控制设计了立磨优化控制方案,利用现场实际数据辨识出立磨系统近似数学模型,并以此通过仿真实验验证了立磨优化控制算法。通过加入阈值和限幅控制将优化控制算法应用于现场实际控制中,结果表明立磨优化控制比人工手动控制的料层厚度波动范围和磨机振动值小,立磨没有出现异常振动停机。

基于DMC-PID的循环流化床锅炉床层温度控制设计与实现

首先分析了循环流化床锅炉燃烧部分床层温度多种影响因素,得到在各严重耦合关系影响因素下床层温度变化过程难以建立一个准确的数学模型来描述。针对此特点,设计采用蒸汽负荷作为前馈信号的床层温度-燃料量串级控制方案。其中床层温度控制器采用动态矩阵算法,具体地给出可实现的动态矩阵控制算法过程。介绍了VC通过OPC接口技术与DCS控制系统进行数据交换,实现了VC环境下的DMC-PID控制算法在循环流化床锅炉床层温度中的成功应用,并证明了该算法的实用性、有效性和可靠性。

考虑外部扰动的Acrobot机器人系统滑模控制

为增加Acrobot控制系统的抗干扰能力,针对欠驱动Acrobot系统,建立了系统模型.提出滑模控制策略,将模型转化为级联规范型,并扩展到一般形式,增加了扰动项.采用双曲正切函数代替符号函数,消除了抖振.采用Lyapunov理论和摄动理论相结合的方法证明所提的控制策略能保证系统渐近稳定,并具有较强的鲁棒性,该方法可应用到其它欠驱动系统.仿真结果证明了该方法对Acrobot系统平衡控制的有效性.

基于PLC的控制系统在污水处理中的应用

给出了一套适合污水处理的以PLC为核心的分布式控制系统,并分析了该系统的整体结构、任务分配、控制方式和一些重要控制回路的实施。与其它PLC控制系统相比,本系统硬件结构采用两台上位机互为热备,主要现场控制站PLC双机热备以及通讯网络冗余,从而保证了整个系统的高可靠性和稳定性。实际运行证明该系统成功地实现了污水处理的自动化控制,提高了污水处理设备的运行效率和管理水平。

基于PLC的神经外科机器人控制系统研究

结合医疗外科机器人的应用环境,在比较不同外科机器人控制系统的特点的基础上,提出了基于PLC的神经外科机器人控制系统的设计方法.根据系统需要完成的任务特点,确定了硬件构架和软件体系.分析了控制系统涉及的几个关键问题,根据临床手术的需求,详细讨论了系统实施的安全策略、提高系统定位精度的措施以及不能采用示教编程控制方式的原因.经过多例临床实验,验证该机器人操作方便、性能稳定,可以弥补医疗机器人系统安全性不高、手术效率低、维护难度大、成本高等缺陷.

变电站巡检机器人视觉导航模糊控制

利用导航线,通过机器人自身前景视觉获得机器人偏离导航线的距离和方向,采用Sugeno模糊推理法生成左右轮速,实现变电站巡检机器人视觉导航自主运动控制。基于博创UP-VoyagerII型机器人进行实际测试,机器人能够准确、平稳地实时追踪导航线。实验表明了算法的有效性。

预应力模具钢带缠绕张力控制

综述钢带缠绕模具缠绕张力控制系统的背景和发展状况,分析缠绕张力控制系统结构和缠绕张力建模方法,论述缠绕张力控制策略以及缠绕张力控制算法。结合钢带缠绕张力控制中的变张力、大张力的特点和目前张力建模的缺陷,提出综合考虑放卷与缠绕的建模思想,对钢带缠绕变张力控制策略和控制算法提出新的见解和观点。

Fuzzy-PID复合控制在水泥冷却过程中的应用

针对PID在水泥生产线冷却过程中实际应用所发现的问题,提出了将Fuzzy-PID复合控制算法应用于现场的控制思路,该算法将Fuzzy和PID两种控制方式的控制优点有机结合,根据多次现场实验得到的模糊切换隶属度函数在两种控制方式下自动切换,该控制既能在动态过程中快速调节,又能在稳态过程中准确调节。冷却过程控制软件采用VC++编写,通过在某水泥厂的实际应用表明了该方案的正确性和实用性。

塔式太阳能定日镜控制系统综述

概述塔式太阳能发电系统中定日镜硬件设计及控制方式研究现状。通过对镜场控制系统分析,论述定日镜场控制方案优缺点,指出现有定日镜控制中,最大难点在于通过何种方式使定日镜实现对太阳实时、有效跟踪,诸如镜场中定日镜以何种方式排列、不同天气情况下如何控制定日镜等;提出以可编程控制器(Programm able Logic Controller,PLC)为主体的定日镜控制整体思路,并对未来塔式太阳能定日镜控制系统研究发展做出展望。

一类虚拟控制系数未知的随机非线性时滞大系统的适应镇定控制

研究了一类具有未知虚拟控制系数和未知噪声协方差的随机非线性时滞大系统的适应镇定问题.首先,针对系统的未知虚拟控制系数和未知噪声协方差,选取了相应的估计参数;然后,针对时变时滞对闭环系统稳定性的影响,构造了适当形式的Lyapunov-Krasovskii泛函,采用积分反推方法给出了无记忆状态反馈控制律的系统设计过程.在一定条件下,证明了闭环系统平衡点依概率全局稳定,且除参数估计以外的所有闭环信号几乎均收敛到零点.仿真算例验证了所给方法的有效性.

CFB锅炉蒸汽压力的模糊自校正PID控制

针对循环流化床燃烧控制系统的特点,以主蒸汽压力为被控对象,设计了一个模糊自校正PID控制器并进行了仿真研究。该设计的特点是将常规的PID控制与模糊控制相结合,在PID调节的基础上,采用模糊推理的思想,根据不同的e、ec对PID的参数KP、Ki、Kd进行自动调节。仿真结果表明,该控制器对蒸汽压力具有良好的控制性能。

拖挂式移动机器人反馈镇定的非连续控制方法

针对具有一节拖车的移动机器人在原点位形的反馈镇定问题,提出一种基于σ过程的非连续控制方法。利用坐标变换和输入变换建立了系统的链式形式模型,并证明链式系统与原系统是局部微分同胚的。进而基于σ过程分析,将链式系统转换为线性子系统,利用极点配置方法设计了线性子系统的渐近稳定控制律。该控制律能够使链式系统稳定,从而使原系统也同样稳定。仿真结果表明所提出的控制方法能够控制移动机器人及其拖车的位形以指数收敛速率稳定在系统原点。由于σ过程是一种非连续状态变换方式,系统的反馈控制律是非连续的,与Brockett定理中关于非完整系统的反馈镇定问题不存在连续时不变的控制方法的结论是一致的。

运动控制中的鲁棒自适应死区补偿

在高精度PD控制器中,死区可能会产生极限环,而且,死区参数往往未知.本文针对有非对称死区的直流伺服系统,设计了一种鲁棒自适应预补偿控制器,这种控制器不仅对死区的不确定性具有鲁棒性,而且对惯性及粘性摩擦等参数的不确定性,及外部扰动都有较强的鲁棒性.采用Lyapunov理论证明了这种控制器能够保证跟踪误差一致最终有界.并且调整调节控制器的参数可以改变跟踪误差.仿真结果表明了这种方法的有效性.

利用自适应有限元研究高拱坝的应力控制标准

利用自适应有限元分别对国内的3座高拱坝从径向、拱向、径向和拱向同时进行了细分,以研究高拱坝的应力状态、等效应力与等参单元的大小和形状之间的关系。结果显示,拱向细分对应力状态和等效应力影响不大,径向细分单元的精度不能满足要求,对于高拱坝沿径向分为5层基本能够满足设计需要,等参单元的精度可以根据误差估计进行控制,控制的范围建议在10%～15%之间。研究表明300 m级的高拱坝安全控制关键在于等效压应力的控制。

拖挂式移动机器人非连续反馈镇定控制

针对拖挂式移动机器人的反馈镇定问题提出一种非连续控制方法。首先利用坐标变换和输入变换将系统变为链式系统,进而利用σ过程分析,将链式系统转换为一个线性子系统,利用极点配置设计线性子系统的渐近稳定控制律。对所提出的反馈控制律的稳定性进行了证明。仿真结果表明所提出的控制方法能够控制拖挂式移动机器人的位形以指数收敛速率稳定在系统原点。由于σ过程是一种非连续状态变换方式,系统的反馈控制律是非连续的,与Brockett定理中关于非完整系统的反馈镇定问题不存在连续时不变的控制方法的结论是一致的。

城市交通信号的模糊控制研究

以城市主干道交叉口为研究对象,提出了一种实用的交通流模糊控制算法,该算法包括模糊控制算法和绿灯延时终止算法两部分。在现有的模糊控制算法的基础上,增加了绿灯延时终止算法,从而利用模糊逻辑对绿信比进行了优化。在SDCSTS仿真软件的基础上进行了仿真研究。仿真结果表明该方法的有效性。

非完整移动机器人的路径跟踪控制

针对非完整四轮式移动机器人,基于人工驾驶的思想,在初始偏差较大的情况下调整机器人的角度并规划临时路径,采用模糊控制技术,分别设计了角速度和速度控制器,实现了机器人跟踪路径的目的。通过对初始角度的精确调整,使得角速度模糊控制器变得简便,提高了跟踪的效率。对直线和圆形路径进行了跟踪仿真,结果表明跟踪效果良好稳定。

专家PID在精馏塔控制中的应用

精馏过程是一个多输入和多输出过程,内在机理复杂,具有大惯性、大迟延和时变等特性,其控制直接影响到工厂的产品质量、产量和能耗。本文中将专家控制原理与常规PID控制相结合,设计并实现了异丙醇精制过程中实时专家PID温度控制系统。阐述了该控制系统的特点、设计及实现。在某大型异丙醇生产线中的成功应用表明:该系统控制效果优良,能与集散控制系统内部有效结合,有效实现人机对话,便于维护,降低了能耗。