大滞后系统数字内模控制器的设计及仿真研究

对于带有严重纯滞后的工业对象,目前的控制策略是史密斯预估控制,或者是内模控制,他们都要使用连续域的数学模型。而在目前的对象辨识中,辨识出来的对象往往是离散形式的数学模型,这就需要连续到离散模型的转换。在转换的过程中,难免会出现一些偏差,使得辨识出来本来就不是很精确的数学模型变得更加偏离实际系统,进而使得控制效果不尽理想。该文针对这种情况,提出一种基于离散对象模型的数字内模控制(DIMC)算法。该算法直接利用对象辨识给出的离散模型,导出离散的内模控制器,直接用于工业生产的计算机控制。仿真结果表明,该方法能克服被控对象参数变化和时滞变化对控制性能的影响,具有很强的鲁棒性能。

发电厂综合型协调控制系统的设计与应用

采用状态空间统一描述基于增量式函数观测器IFO-KΔx的状态反馈+PID综合型协调控制系统,通过数学分析,给出了控制系统稳定的充分条件。在一台600 MW机组机炉协调控制的工程实践中取得实际效果表明,在协调方式累计降负荷375 MW,机前压力从16.5MPa滑压减至13.0 MPa,当负荷指令以18 MW/min和8 MW/min两种速率变化时,实际负荷和机前压力均接近同样的速率达到目标值。这有效地解决了机炉协调受控对象所具有的非线性、参数慢时变、迟滞与大惯性以及耦合等难以控制的问题,证明了该设计方案和理论分析的正确性。

增量式广义PI函数观测器的概念与工程应用

锅炉过热器蒸汽温度受控对象通常具有大惯性、大迟延、参数慢时变等特点。借鉴增量式观测器和PI状态观测器的研究成果,并结合热控领域复杂控制系统通常设计成串级调节系统的实际情况,提出增量式广义PI函数观测器(IFO-PIO/BS)及其状态反馈的概念,构造串级调节系统与观测器相融合的广义状态反馈控制系统,通过数学分析,给出IFO-PIO/BS的充分条件及其相应定理和推论的证明,揭示出该控制系统等价于IFO-PIO/BS具有了变增益状态反馈的功能。将其实际应用于一台300 MW单元机组的锅炉主蒸汽温度控制系统中,当负荷以8 MW/min的速率升降50 MW,或以5 MW/min的速率分别升降80 MW时,主蒸汽温度的最大偏差被控制在4℃,为解决锅炉过热器蒸汽温度这种大惯性、大迟滞受控对象的控制难题提供一个实例。

大悬臂桥面板钢脊骨梁结构模型剪力滞效应有限元分析

以长沙市洪山桥塔梁墩固结节段模型试验为基础 ,应用有限元方法分析大悬臂钢脊骨梁在轴力和弯矩作用下剪力滞效应 ,并进一步研究了轴向力作用下 ,纵向加劲肋、横向加劲肋、横梁、挑梁变化对脊骨梁正应力的变化规律的影响 。

基于补偿控制大滞后过程控制系统研究

在工业过程控制中,传统PID控制方式用于较复杂被控对象时,在超调量与稳定性等方面都难以获得令人满意的结果。本论文以内模控制器作为研究对象,完成了内模控制器中低通滤波器的设计与Matlab仿真研究,得到了不同情形下的频率特性曲线,同时,通过与传统PID控制对比,对不同类型控制方式的特点进行了分析研究,得到了有意义的研究结论,对实际工业过程控制具有一定实用参考价值。

大悬臂钢脊骨梁结构模型剪力滞效应探讨

以长沙市洪山大桥塔梁墩固结节段模型试验为基础 ,通过对模型的简化 ,给出了在轴力作用下剪力滞效应的解析解 ,并用模型试验进行验证 ;最后应用空间有限元方法分析大悬臂钢脊骨梁在轴力和弯矩作用下剪力滞效应 。

不同尺度视角下大敦煌NPP分布格局研究

利用2000-2010年大敦煌境内及周边地区的17个气象站点和MODIS数据,通过改进的光能利用率概念模型(CASA),反演了大敦煌NPP的空间格局,并从年尺度和月尺度上分析大敦煌NPP与气候变化的关系。研究表明:①2000-2010年间,大敦煌的NPP出现稀疏的"小块状"或"条带状"分布,平均NPP为55.89gC/(m2?a);②大敦煌年降雨量从东南(202.03mm)向西北(34.03mm)呈现递减的趋势,年均温从中间呈"条带状"分布的高值区(10.54℃)向南北两个方向递减形成低值区(4.27℃);③以年为尺度,大敦煌的绿洲草原区和戈壁荒漠区与年降水量的关系比年均温密切;④以月为尺度,大敦煌NPP与月降水量和月均温的相关性比年尺度低,其原因是植被生长更依赖水热的共同作用,而与单一气候因子的相关性降低;绿洲草原区对降水量存在时滞与累积效应,戈壁荒漠区不存在时滞与累积效应。