Variable Parameter Self-Adaptive Control Strategy Based on Driving Condition Identification for Plug-In Hybrid Electric Bus

A variable parameter self-adaptive control strategy based on driving condition identification is proposed to take full advantage of the fuel saving potential of the plug-in hybrid electric bus(PHEB).Firstly,the principal component analysis(PCA)and the fuzzy c-means clustering(FCM)algorithm is used to construct the comprehensive driving cycle,congestion driving cycle,urban driving cycle and suburban driving cycle of Chinese urban buses.Secondly,an improved particle swarm optimization(IPSO)algorithm is proposed,and is used to optimize the control parameters of PHEB under different driving cycles,respectively.Then,the variable parameter self-adaptive control strategy based on driving condition identification is given.Finally,for an actual running vehicle,the driving condition is identified by relevance vector machine(RVM),and the corresponding control parameters are selected to control the vehicle.The simulation results show that the fuel consumption of using the variable parameter self-adaptive control strategy is reduced by 4.2% compared with that of the fixed parameter control strategy,and the feasibility of the variable parameter self-adaptive control strategy is verified.

红外干燥箱变论域模糊PID复合温控设计

烘干失重法粮食水分测定过程中,干燥箱温度的精准控制是检测结果准确性的重要保障。针对干燥箱温度变化过程非线性、时滞性和温控精度高的特点,提出一种基于粒子群模型参数辨识的变论域模糊PID复合温度控制策略。基于红外辐射干燥机理及能量守恒方程建立温控系统非线性模型,并利用粒子群优化算法完成参数辨识,通过设定二级偏差阈值,将变论域模糊PID算法结合Bang-Bang控制方法构成自适应分级复合控制策略。系统仿真实验表明:相较于常规PID控制和传统模糊PID控制方法,改进后的复合控制策略在超调量、调节时间和控制进度方面明显改善,在不同工作点温度下,控制误差均小于0.4℃,且具有较好的抗干扰能力。

参数在线调整的模糊自适应PID控制研究

PID是工程中最为广泛应用的控制器技术,因其需要在实际使用中多次凑试来确定参数,这个过程非常耗时。而且凑试出来的参数往往固定,虽然能够使被控系统最终达到控制要求,但收敛过程较慢。模糊PID的提出部分地解决了这些问题,通过偏差量来选择模糊规则表里的不同数值,达到了动态地调整PID参数的效果,使被控系统能够快速收敛。然而,模糊PID依然存在改进的空间,通过对模糊PID的输入论域和输出论域分别引入指数型函数作为伸缩因子的方法,使模糊PID的参数达到了在线调整的效果,实现了模糊自适应PID。通过仿真应用的比较结果,证实了提出的参数在线调整的模糊自适应PID控制方法,相较于普通的模糊PID具有更优的动态特性。

船用水下航行器移动轨迹自动跟踪研究

针对复杂运行环境扰动导致水下航行器轨迹跟踪结果产生偏差的问题,研究船用水下航行器移动轨迹自动跟踪方法。构建船用水下航行器空间运动模型(包含运动学模型与动力学模型),设计船用水下航行器移动轨迹自动跟踪控制器,其中主要包含自适应可变参滑模控制器与扰动观测器两部分,利用扰动观测器在复杂运行环境下未知扰动的准确观测;在扰动观测器的基础上,设计自适应可变参滑模控制器,滑模控制器构建误差滑模面的同时,在当前水下环境未知扰动估计结果的影响下获取预期的虚拟控制,并针对指数项趋近系数造成的周期振动问题,将指数项趋近系数转换为自适应可变参。实验结果显示,该方法能够有效实现船用水下航行器移动轨迹自动跟踪过程中位置与速度的准确跟踪。

洁净空调冷水阀门一阶惯性滞后PID独立控制方法

冷水阀门一阶惯性控制偏差项造成洁净空调温湿度控制效果较差。为此,提出洁净空调冷水阀门一阶惯性滞后PID独立控制方法。该方法在考虑室内环境基本信息的条件下,建立环境与冷水阀的一阶惯性滞后模型;计算室内洁净空调温湿度新风量,将其作为洁净空调冷水阀门的温湿度独立控制的约束;利用自适应免疫遗传算法优化PID控制器参数,以此为依据实现洁净空调冷水阀门温湿度的独立控制。实验结果表明,该方法控制效果较好、节能率较高。

采煤机无人自适应变速截割控制方法

为了实现采煤机的无人自动化采煤,并使采煤机在截煤时的块煤率及截割比能耗等截割性能参数综合较优,通过分析现有采煤机的工作原理及特性并建立采煤机变速截割仿真模型,得到煤层截割阻抗与截割电机定子电流的关系。在此基础上,提出一种适用于滚筒采煤机的自适应变速截割控制方法,通过划分煤层截割阻抗范围,对采煤机的牵引速度和滚筒转速进行分级优化调节,根据采煤机截割电机定子电流及时间信号,结合所制定的控制策略实现采煤机对煤层截割阻抗的自动识别及自适应调速控制,最后进行仿真分析及试验进行验证。研究结果表明:该控制方法可取得较好效果并具有可行性,为实现采煤机自适应变速截割及无人化自动采矿提供参考。

多机系统的非线性自适应分散稳定控制

针对含有未知参数的励磁系统 ,提出了一种非线性自适应控制设计方法。通过递推方法得到了自适应控制策略 ,而且在控制策略中包含了对未知参数的动态估计 ,最后获得了多机系统的非线性自适应分散励磁控制策略的一般表达式。在控制策略中所有的变量都是可量测的 ,而且控制量只与本机组的状态量有关 ,与其他机组的状态量和输电网络的参数无关 ,因此控制策略具有分散性和适应性。在一个

一类不确定仿射非线性系统的自适应变结构控制

研究非匹配不确定仿射非线性系统的输出跟踪问题.针对系统中的参数不确定性,基于李亚普诺夫稳定性理论提出了一种分段控制方案,当控制误差大于一定范围时,采用自适应变结构控制方案,使得闭环跟踪系统全局渐近稳定,参数估计值收敛,系统信号保持有界,控制误差减小到零域附近时,切断变结构控制,避免了颤振现象的出现.理论研究和仿真结果证实了理论结果的正确性和有效性.

基于变参数MRAS法的异步电机矢量控制研究

提出一种变参数的MRAS法,该方法采用改进电压模型法磁链观测器作为参考模型,采用变参数PI调节器代替传统的PI调节器,即在电机控制低速段与高速段分别取不同的PI参数,其值随着转速变化而变化。通过对基于变参数MRAS法的异步电机无速度传感器矢量控制系统仿真与实验表明,改进电压模型法可以较好解决积分漂移问题,且控制系统响应速度得到较大提高,尤其是低速时的收敛速度与转速辨识误差得到有效改善。

伺服压力机用永磁交流伺服系统驱动特性

理论分析了伺服压力机在冲压过程电容储能装置电压电流的变化情况。基于伺服电机恒速驱动模式,对电容储能装置的设计参数进行了简要分析,并给出了一组较合理的电容储能参数。基于该电容储能参数,为实现压力机的变速驱动和多适应能力,重点对伺服驱动器的控制参数和压力机的出力能力作了详细分析,并给出了重要结论。为验证结论的正确性,设计了专用永磁交流伺服系统进行实验验证。结果证明,设计的电容储能装置能够满足压力机冲压加工的动力和控制要求;对伺服驱动器控制参数和压力机出力能力的分析是合理的,从而为进一步提高伺服压力机的柔性化奠定了基础。

船舶航向控制的多滑模鲁棒自适应设计

针对带有未知虚拟控制增益和常参数不确定的非匹配不确定船舶航向非线性控制问题,设计了一种新的多滑模鲁棒自适应控制算法.该算法利用神经网络来逼近系统模型的不确定性;应用逐步递推的多滑模控制算法降低了控制器的复杂性;尤其是采用Nussbaum函数处理系统中符号未知的问题,避免了可能存在的控制器奇异值问题;然后借助Lyapunov稳定性分析方法,理论分析证明了所得闭环系统全局一致最终有界,且跟踪误差收敛到零.仿真试验结果表明,该方法具有较好的控制效果.

非线性系统的改进型自适应积分控制算法

针对传统非线性系统的积分控制,为减小稳态跟踪误差和防止积分饱和,设计了一种改进型的自适应积分控制。采用反馈线性化消去系统的非线性,在初始误差较大的条件下,引入惩罚函数根据误差动态调节比例系数和积分系数可抑制较大的超调量。应用Lyapunov稳定性理论,证明了在外部扰动有界的条件下,闭环控制系统一致最终有界。闭环系统稳定性的理论分析和仿真结果都验证了上述策略的可行性。

水轮机调节系统的适应式变参数控制

研究、总结了适应式变参数控制在水轮机调节系统中的应用情况,指出现代电力系统对调速器运行的新要求;现代水轮机调速器的主要功能是起机组频率调节器和机组功率控制器的作用。

TH5650铣削加工中心变参数切削振动控制

为了对数控铣削加工中心的切削振动进行有效控制,通过变参数切削实验,采用对振动信号进行时域和频域分析以及对机床数控系统访问等方法,得出了不同切削参数下切削振动信号时域与频域特性的变化规律.利用振动信号的均方根值、幅值谱和主轴电机功率进行变参数切削控制,得出了切削振动控制策略.通过有效改变机床主轴转速和进给速度的方法使振动得到控制,利用切削参数自适应技术实现了对数控机床切削振动的控制.通过实验验证了控制效果良好.

伺服系统的滑模变结构控制器设计

伺服系统不确定性和离散指数趋近律造成系统的系统抖振,传统的PID控制方法难以实现系统对精度和稳定性的要求。为了提高控制系统的性能,提出滑模变结构控制问题。采用参数辨识法,分别获取被控对象在空载和满载模型,并将空载测试数据按二阶模型结构辨识得到被控对象近似模型,作为离散滑模控制器设计的标称模型,并采用自适应趋近律设计了离散滑模控制器,分别对被控对象的两个模型进行控制仿真。结果表明,离散滑模变结构控制器能够使伺服系统满足要求,对参数摄动和外部干扰具有较强的鲁棒性,提高了控制器性能,为设计提供了依据。

变结构预测控制

在变结构滑模控制的基础上,引入参数辨识和状态预估,形成了一种新的控制技术——变结构预测控制,变结构预测控制增强了变结构滑模控制的鲁棒性,使之对具有大滞后和变参数的对象也能进行有效的控制,有较强的自适应能力,一般自适应控制技术闭环参数不完全辨识问题,在变结构预测控制中获得了解决,这就使控制更为精确和有效,本文探讨和研究了变结构预测控制技术的实现及其控制特性,并由仿真和实验结果加以验证。

变速风力发电机组出功控制策略研究

变速风力发电机组通常采用转速控制和变桨距控制相结合的方法,在额定风速以下主要调节发电机的转矩使转速跟随风速变化而变化,以获得最佳叶尖速比;在额定风速以上通过调整桨叶节距,改变气流对叶片攻角,从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩,才能使功率输出保持稳定。传统PID控制方案在风电控制中仍然发挥重要的作用,先进的控制算法与传统控制相结合将是风电控制的主流。在转速控制环中采用积分分离PID控制,在变桨距控制中采用参数自适应PID控制。仿真结果表明,控制方法分别在各自控制环中发挥良好的效果,相比常规PID控制,超调量明显减小,调节时间缩短,动态响应快。

油料输送温度的智能预测控制

针对油料加热输送过程中具有大时滞非线性特点的流动加热控制问题,提出了一种智能预测控制方法。该方法采用自适应粒子群优化算法(APSO)辨识和优化预测模型及控制器的PID控制参数,克服油料流动加热控制模型的失配及系统的不确定性。通过对已知模型的仿真,以及与自整定PID控制的比较表明,该方法具有较好的控制效果。

多变量CARMAX模型的在线修正参数预测滤波PID控制

针对多变量CARMAX模型,采用系统的输出预测值代替系统的当前输出值,提出具有预测控制性能的增量型预测滤波解耦PID控制算法。采用可克服病态的多变量系统的遗忘因子递推最小二乘算法对被控对象进行参数估计,利用自校正预报显式算法对系统输出进行预测,根据可克服算法病态的直接极小化指标函数自适应控制算法和Robbins-Monro算法,给出了具有在线修正PID控制参数和加快PID控制参数收敛性能的多变量CARMAX模型的自适应预测滤波解耦PID控制算法。仿真结果表明:改进的PID控制算法具有预测控制性能和在线修正参数性能,系统具有较好的控制品质。

一种改进的攻击机动目标的导弹滑模变结构导引律

导弹采用传统滑模变结构导引律攻击目标时,能够对参数摄动和外界干扰具有较强的鲁棒性,但当目标进行大机动时,存在目标加速度无法精确测量、视线角速率容易发散及导引律参数不易确定等缺点;针对上述问题,在研究变结构控制理论的基础上,将目标加速度视为干扰,设计一种快速趋近律,并采用模糊控制与神经网络理论分别对导引律比例参数项k与开关参数项ξ进行自适应调节,提出一种改进的攻击机动目标的导弹滑模变结构导引律;仿真结果表明,改进的导弹变结构导引律较传统变结构导引率,能够有效地削弱系统抖振,缩短导引时间,提高导引精度,满足一定的导弹导引要求。