具有执行器故障的网络控制系统的非脆弱保性能控制

对短时变时延下具有执行器故障的网络控制系统的鲁棒非脆弱保性能控制问题进行研究。为了降低保守性,利用标称点方法对系统进行建模,并结合时变故障矩阵与非脆弱控制,将连续时间系统模型转变为具有范数有界不确定参数的时变离散时间模型。根据Lyapunov对离散系统的稳定性判据以及线性矩阵不等式技术,给出保性能控制器的设计策略和相应的二次性能指标的求解方法,并通过算例验证了所提策略的正确性。

短时延广义网络控制系统的指数保性能控制

本文基于标称点方法,在短时变时延条件下,研究了广义网络控制系统的指数稳定保性能控制问题.基于李雅普诺夫稳定性判据和线性矩阵不等式技术,给出了使得系统能够指数稳定且满足二次型性能指标的状态反馈控制器存在的条件和设计方法.通过采用标称点方法,有效地解决了现有方法没有考虑网络诱导时延与系统保守性的关系且适用范围有限的问题,并通过算例验证了有效性.由于建模过程中充分考虑了系统的保守性,相比之下获得了更好的二次型性能指标值.

短时延广义网络控制系统的最优指数H_(∞)控制

本文基于标称点方法,研究了广义网络控制系统在短时变时延条件下的最优指数H_(∞)控制问题.为了减小网络诱导时延对系统保守性的影响,系统首先被建模为一个具有范数有界不确定项的离散时间系统.然后基于线性矩阵不等式技术和李雅普诺夫稳定性判据,给出使得系统指数稳定的一般和最优H_(∞)状态反馈控制器的存在条件和设计方法.最后通过3个算例证明了本文工作的有效性.

基于门控循环单元神经网络的浆液pH的预测建模

吸收塔内浆液的pH是影响燃煤电厂湿法脱硫系统效率的重要参数。燃煤电厂的湿法脱硫系统具有大滞后、非线性、强耦合等特征,因而其吸收塔浆液的pH很难实现精准控制。利用门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)神经网络在处理时间序列数据的优越性,对吸收塔内的浆液pH进行预测建模,通过将燃煤电厂采集的影响浆液pH的变量数据作为模型的输入,对模型进行训练处理,获得吸收塔内浆液pH的预测模型。将预测模型应用于辽宁省华能营口电厂600 MW机组湿法脱硫智能控制系统中吸收塔内浆液pH的预测。结果表明相比于反向传播(back propagation,BP)神经网络模型、径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络、循环神经网络(recurrent neural network,RNN)和长短期记忆(long and short term memory,LSTM)神经网络,该模型精确度更高,实用性更强。

基于元素反应速率权值的转炉实时碳温模型

转炉炼钢是一个多变量耦合的复杂工业过程,为了提高转炉炼钢过程中碳和温度测试的命中率,提出一种在静态模型基础上加入反应速率权值的计算模型。模型根据铁水中各元素的氧化物分解压和浓度,制定了不同吹炼时期各元素反应权值作为氧气分配的系数,并根据热平衡与物料平衡原理,计算铁水实时碳含量与温度。仿真结果表明,在碳含量允许误差为0.15%、温度允许误差为12°C的条件下,模型的碳含量命中率为94.68%,温度命中率为92.77%,碳温双命中率为88.7%,对实际生产有一定的指导作用。

非线性系统零解稳定性判定的广义二次型方法

为了寻找一种能充分利用矩阵理论构造非线性系统李亚普诺夫函数的方法,首先提出分量函数矩阵和广义二次型函数等概念,得到了如果一个函数的导数具有某种特定形式,则不需处理旋度方程,便可直接得到该函数的若干定理;然后提出一种构造李亚普诺夫函数和判定非线性系统零解稳定性的广义二次型方法,并举例说明了该方法的应用.理论和实例表明,该方法是一种充分利用矩阵特性,适用范围广且不需处理旋度方程的方法.

状态观测器的约束与聚集

提出线性时变离散随机系统状态观测器的包含问题。根据系统状态、输入和输出的包合，研究并给出一般情况下状态观测器及其性能指标包含的约束与聚集两类特殊条件，讨论了Ｋａｌｍａｎ滤波形式最优估计器的收缩条件。

基于安全意识重构不安全行为涌现抑制的研究

安全生产与和谐社会是经济发展和社会进步的重要前提。以安全生产为背景,以人、物和环境构成的行为安全系统模型为研究对象,以协同安全意识重构和不安全行为涌现抑制为研究目标,本文在行为安全综述的基础上,提出采用复杂系统理论、行为安全管理方法和物联网技术,在物和环境条件下研究个体与群体:(1)安全意识的交互关系、协同进化和平衡趋势;(2)不安全行为涌现的关键因素及其与安全意识的关系;(3)安全意识重构和不安全行为涌现抑制的管理方法与干预技术。研究意义:在理论上利用复杂系统理论探索行为安全管理的机理和规律;在实践上为我国安全生产与和谐社会的实现提供参考和依据。

离散随机系统的包含原理

提出线性时变离散随机系统的包含原理．根据系统包含的定义，给出系统状态观测与反馈控制闭环系统的约束条件和聚集条件。

车组偏差系统的分散控制

研究汽车车组速度和距离偏差系统的控制问题。针对具有重叠结构的车组速度与距离偏差的线性随机系统模型 ,利用系统的包含原理 ,给出一种分散、次优的 L QG控制设计方法 。

粮库粮温监测系统开发与应用

介绍了粮库粮温监测系统的软硬件结构和应用情况。实践表明 。

基于RBF神经网络钢包烘烤装置的节能优化

以唐山钢铁股份有限公司第一、二钢轧厂的蓄热式钢包烘烤装置为控制对象,将基于RBF神经网络的PID控制方法与双交叉限幅方法结合引入到蓄热式钢包烘烤装置的温度控制中,实现了蓄热式钢包烘烤装置温度控制的节能优化。通过在Matlab环境下将RBF神经网络PID控制和传统的PID控制方法进行仿真研究,得出了最佳PID参数,将PID最佳参数应用到双交叉限幅控制方法中。仿真结果表明:基于RBF神经网络PID控制方法较传统的PID控制方法与双交叉限幅方法结合,其PID控制器快速性好,自适应力强,有更好的控制效果。并将该控制系统成功应用到唐山钢铁股份有限公司第一、二钢轧厂的蓄热式钢包烘烤装置温度控制中,在保证质量和产量的基础上,节省了混合煤气消耗量,使其节能32%。

多变量系统的非平衡补偿

利用矩阵的相似概念,本文提出一种多变量系统对角优势化和近似正规化的补偿方法。这种补偿不影响系统的稳定性,可提高系统的鲁棒性,且具有简便的结构形式。

自动控制原理教学中的关联教学实例

《自动控制原理》是电气信息类专业的核心专业基础课,其理论性和抽象性特点决定了本门课程的难度。为了有效提高该课程的教学效果,引入了关联教学方法,并以典型二阶系统时域分析与参数根轨迹之间的关联教学为例,说明了此教学方法在该课程中的具体运用。教学效果表明,该方法的采用不但开拓了学生的思路,而且使学生较好掌握了课程各部分内容之间的本质联系和核心思想,取得了良好的教学效果。

创建面向冶金生产过程的开放型自动化专业人才培养模式

在培养方案设计、师资队伍建设、课程体系及课程内容建设、教学方法及手段改革、实践教学内容及硬件建设等方面,围绕面向冶金生产过程开放的思路进行改革,解决了自动化专业教学缺乏工程应用背景的问题,培养了既懂工艺又懂控制的复合型人才,创建了具有鲜明冶金工业技术特色的人才培养模式。

面向对象方法在过程控制系统设计中的运用

本文概括介绍了面向对象的思想 ,并比较了其与传统系统分析方法的差异 ;在给出某轧钢厂过程控制系统的传统模型后 ,运用面向对象方法 ,建立了轧钢过程控制的面向对象模型 ,并给出了其中一些对象类的C + +描述 。

结构不确定离散车组偏差系统分散鲁棒控制

研究具有结构不确定性的离散车组偏差系统的分散鲁棒控制问题。应用大系统包含原理的约束条件扩展系统的信息重叠结构;兼顾系统的结构不确定性和系统数据传输时延,将扩展后的模型离散化;采用求解线性矩阵不等式(LMIs)的方法设计出系统在无外界干扰情况下的状态反馈分散鲁棒控制器,以及有外界干扰情况下的H_∞次优状态反馈分散鲁棒控制器。仿真结果表明,应用所提出的控制方法控制具有结构不确定性的离散车组偏差系统是有效的。

一类互联系统分散鲁棒控制存在的LMI条件

利用状态空间中H∞和LTR控制的一般方法，给出重叠结构分解后系统分散鲁棒H∞控制和分散闭环LTR控制的LMI（线性矩阵不等式）条件，从而使系统分散H∞／LTR控制问题化简为求解两个线性矩阵不等式问题。

反馈控制器降阶的约束与聚集方法

根据线性随机系统的包含原理 ,研究系统状态反馈和输出反馈控制器的降阶问题 ,给出了系统控制器降阶的约束和聚集两类条件。以一个 18阶系统降阶反馈控制器的设计为例 ,说明该方法既简化了控制器的结构 ,又不失全阶控制器的主要性能。

一类线性时变群体系统稳定性的代数判据

针对在判断群体系统的稳定性时没有一般的方法和程序构造Lyapunov函数这个难点,利用矩阵范数,孤立子系统的矩阵指数函数与比较原理提出了一类线性时变群体系统平凡解一致稳定,所有解一致有界的充分条件。方便此类群体系统的稳定性分析,为研究其他群体系统稳定性的代数判据提供了理论基础。可以在此基础上,进一步研究一类非线性群体系统稳定性的代数判据。同时,还给出了具体算例,说明所提方法的正确性。此代数判据应用简便,灵活,适于实际应用。