基于神经网络PID的疏浚管道泥浆流速控制

疏浚作业中,泥浆管道内物料的组成、粒径、浓度等随水下地形土质等变化很大,易造成流速波动甚至堵管、爆管等故障,因此泥浆流速稳定控制对泥浆输送的效率和安全具有重要意义;疏浚管道输送系统具有非线性、大时滞和参数时变等特征,传统PID控制方法效果不佳,故此将BP神经网络和传统PID控制算法相结合,并将其应用于泥浆流速控制中;以河海大学管道输送实验平台为对象,采用受控自回归CAR模型描述泥泵变频器频率与管道泥浆流速之间的关系,通过实验和数值处理对模型进行离线辨识;在此基础上通过仿真对比传统PID、单神经元PID和BP-PID的流速控制性能,发现BP-PID控制器的超调量仅为3.8%,响应时间为11 s,控制性能较好;最后通过在体积浓度-10%到-30%泥浆范围内,泥浆浓度小幅度和大幅度增减实验,对流速控制方法进行了验证,结果表明在浓度平缓或剧烈波动时,采用BP-PID控制算法的流速控制系统,均能够在保证输送安全的前提下,快速、稳定地达到目标流速,具有较好的自适应控制性能。

特高压换流站智能滤油控制方案设计

为了将特高压换流站传统绝缘油处理装置从人工操作转为自动化控制,提出针对当前特高压换流站半自动绝缘油处理装置的智能化改进方案。设计自适应多运行工况的快速流速和温度控制方法,并基于集散控制系统(Distributed control system,DCS)搭建智能化滤油实地控制平台。实验测试结果表明所提方案能实现换流站滤油流程的完全自动化处理,并将流速和温度控制响应速度提升至秒级。

浅谈PLC PID回路切换的稳定控制

PID控制器是工业自动化控制领域中应用最为广泛的一种算法控制器,在各种工业控制器上都集成有PID控制功能实现温度、压力等物理量的控制。主要讨论液压系统的流速和压力闭环控制和两种控制之间的切换,控制对象是液压伺服比例阀。工艺要求先流速控制再切换到压力控制,在项目后期调试过程中,两个PID回路的切换时刻,需要通过一种控制方法实现液压伺服比例阀的稳定控制。

水利工程施工中的导流施工控制技术探讨

水利工程是人类利用水资源,保障社会用水需求和防御水患的重要手段。在水利工程的施工过程中,导流施工控制技术的应用至关重要。导流施工控制技术的优化和科学应用对于防范水流对施工现场的侵蚀、降低水位波动、减小水力冲击以及提高施工效率具有重要意义。本文旨在探讨水利工程施工中导流施工控制技术的应用,深入研究流速控制、临时堰坝管理、导流结构监控、水位调控以及泥沙管理等关键技术。通过系统的研究和论述,旨在为水利工程领域提供更为全面和科学的导流施工控制技术参考,以推动水利工程领域的可持续发展和安全施工。

新型智能输液泵流速控制方法研究

针对常规静脉输液,以及便携静脉输液的应用,研制开发一种新型半挤压式智能输液泵。区别于传统指状蠕动输液泵,新型半挤压式智能输液泵以半挤压凸轮轴、滑块组以及步进电机为核心驱动机构,以8位微处理器Meg128实现对流速的精确控制。流速控制是新型半挤压式智能输液泵的核心议题。在比较全面地对新型半挤压式智能输液泵流速特性进行了实验和理论分析的基础上,给出了流速特性区间和临界流速以及极限流速。并详细讨论了以微处理器定时器为核心的流速控制实现方法,给出了流速控制灵敏度和误差分析。

挖泥船泥浆管道输送流速的自适应预估控制

针对挖泥船泥浆管道输送流速控制的大惯性、大时滞、参数时变和建模困难等特点,提出一种单神经元自适应预估控制方案.该方案利用神经网络的自学习能力,对系统结构、参数、不确定性和非线性进行学习,结合Marsik和Streic提出的无辨识自适应控制算法对控制参数进行在线修正,在控制方案中加入Smith预估器,利用搜索寻优的方法对时变的时滞进行在线优化,提高了预估算法的鲁棒性和适应能力.通过现场实验证明了本控制方法的有效性,在疏浚施工环境变化,时滞较大的条件下仍然能够使泥浆流速基本保持稳定,具有较强的抗干扰能力和良好的跟踪性能.

医用输液泵流速质量控制分析

医疗质量的安全是医院管理中永恒的主题,医院输液泵的质量安全问题是医院质量控制中的一个重要环节。但是输液泵输液时存在很多误差,输液泵流速质量控制成为了临床质量控制的一大课题。通过我院输液泵流速质量控制的实际工作,讨论分析科学评定输液泵的质量,为临床输液治疗提供安全保障,从而降低医疗风险。

基于多跟随者Stackelberg博弈的流速控制算法

由于现实网络中,端系统的角色往往并不平等,存在某些端系统制定整个网络的流速控制策略,其他端系统只能跟随这些策略,不能简单地使用非合作博弈理论研究Internet中非合作端系统的贪婪行为。该文在讨论了一次博弈模型和流速控制博弈均衡的解析解的基础上,对多跟随者Stackelberg博弈模型的流速与拥塞控制行为进行了深入研究。提出了多跟随者Stackelberg博弈流速控制模型,论证了Stackelberg均衡的存在性,并推导出在Stackelberg均衡点上领导者和多跟随者流速率的解析解。最后,文章设计了一种基于多跟随者Stackelberg博弈的流速控制算法(FCSM),并讨论了FCSM算法执行的过程。

面向互动式网络场景再现的流速控制系统与方法

互动式网络场景再现是一种重要的真实网络流量产生方法.然而,由于流量产生过程的复杂性,基于精确的数学模型对该过程产生流速进行控制是一个较为困难的新问题.文中设计实现了一个面向互动式网络场景再现的流速控制系统,并将网络场景再现过程中的流速控制问题转化为目标跟踪控制问题进行求解.该系统采用一种基于函数近似器的流速控制方法,利用函数近似器对系统的输入输出关系进行描述,通过动态调整系统输入流量来对回放过程输出流量进行跟踪.最后,利用真实网络流量实验考察了文中系统和方法在不同丢包、传输延迟以及会话阻断环境下的实际控制效果,并从收敛时间、产生输入输出、控制误差等角度对系统的控制性能进行了分析.

非合作流速与拥塞控制博弈的应用

针对Internet用户的贪婪行为,引入非合作博弈理论,为非合作网络中的流速与拥塞控制行为建立模型,论证了上述博弈模型中Nash均衡点的存在性和惟一性.在分析了求解Nash均衡点解析解的基础上,设计实现了一种分布式流速控制算法(FCAG-SL).仿真实验表明,FCAG-SL算法具有良好的收敛性,应用流可以获得比其他拥塞控制算法更高的效用和整个系统的效用,验证了算法的可行性和有效性.

基于BPPID的疏浚管道稳定流速控制

针对疏浚管道输送过程中,泥浆管道流速难以控制,输送泥浆所需功耗较大、管道磨损严重甚至会出现堵管、爆管等风险,文章通过河海大学自主研发的疏浚泥泵管道输送实验台和MATLAB仿真手段,对绞吸挖泥船管道输送的稳定控制方法进行研究;在采用系统辨识对实验台进行建模的基础上,提出一种基于BP神经网络的PID控制器,将BPPID与传统PID控制器进行仿真对比分析,并利用模型实验台分别进行了流速阶跃实验和流速跟踪实验;仿真和实验结果表明,BPPID控制器具有自适应自学习能力,在工况复杂多变的环境中,随时间推移具有更好的系统响应速率,并能大幅度降低控制系统的超调量,适用于对超调量较为敏感的泥浆管道输送系统,为实际绞吸挖泥船输泥管道的稳定流速控制提供参考。

无限重复流速与拥塞控制博弈实例的应用

在讨论了一次博弈模型和流速均衡解析解的基础上,对基于无限重复博弈模型的流速与拥塞控制行为进行了研究.提出了重复和无限重复流速与拥塞控制博弈模型,论证了重复博弈NEP的存在性和最优性,讨论了重复博弈中贴现因子的意义;通过2个无限重复流速控制博弈的实例(2个端系统和N个端系统),介绍了在非合作的流速与拥塞控制中规范(约束)端系统的行为方法,以维护和实现整个流速与拥塞控制系统效用的最优.

一种基于Stackelberg博弈的流速与拥塞控制算法

研究了Stackelberg流速与拥塞博弈问题,对一次非合作流速与拥塞控制博弈模型中的Nash均衡点进行了推理和证明.接着深入研究了单跟随者与多跟随者流速与拥塞博弈模型,论证和推导了均衡的存在性和均衡解向量.在此基础上,扩展模型到多层次的Stackelberg博弈结构中,并找出均衡点上领导者和多跟随者流速率的解析解.基于Stackelberg拥塞博弈模型,提出了相关流速与拥塞控制算法(HCAS)的框架,包括层速率控制算法和端系统速率控制算法2个部分,在层速率计算完毕后,层内端系统速率将由层内端系统速率分配算法决定.仿真实验表明,HCAS能够较好地实现层速率分配以及端系统速率的计算工作,验证了算法的可行性和有效性.

薄壁中空型材分流模挤压缺陷产生机理及出口流速精确控制

以汽车防撞梁为典型研究对象,开展型材分流模挤压试模出现的内加强筋壁厚减薄和开裂等缺陷产生机理研究,并提出挤压出模口横截面流速均匀性的精确控制方法。首先,基于任意拉格朗日−欧拉混合算法建立了型材分流模挤压稳态有限元模型。然后,基于材料流速均方差和焊合压力评价揭示型材挤压壁厚减薄和焊缝开裂的产生原因。最后,为了实现对出模口型材横截面流速的均匀控制,提出了“优化分流孔/引流槽、增添阻流块、基于Kriging近似模型和多岛遗传算法优化工作带”的分流模结构多步优化设计方法。结果表明:优化后出模口型材横截面流速均方差由23.75 mm/s减少到1.63 mm/s,型材壁厚尺寸误差小于0.1 mm。同时,型材横截面的温差大小和焊缝质量明显改善,最大温差降低27.2℃,焊合压力提升16.5%,焊缝基本为完全再结晶组织。

基于PLC的等流速在线烟尘采样控制装置设计

针对目前广泛使用的烟尘测量方法普遍存在无法在线连续测量、价格昂贵、效率低下等问题,设计一种基于PLC的等流速在线烟尘采样控制装置,该装置使用PLC和WINCC上位机对采样数据进行实时处理,并对系统各部分进行实时监控,实现烟尘采样的等速采样要求。装置目前安装于太原第二热电厂,现场应用表明:该装置实现了等速采样控制以及在线监测与无人值守,对于监测各电厂烟尘排放含量具有重要意义。

绞吸疏浚船泥砂管道输送流速稳定控制研究

针对绞吸疏浚船泥砂管道收砂过程中常规比例积分(PI)控制方法下管道流速存在较大波动的情况,该文采用最小二次型法和模糊法对PI控制器参数进行整定。采用仿真和实验相结合的方法,设计并搭建疏浚泥泵自主调速实验平台,为研究提供实验环境。编写基于LabVIEW软件的监控程序,实现数据采集、存储和闭环控制功能。通过对砂水混合物进行阶跃响应实验和稳定流速实验验证了不同整定方式的PI控制器性能。最小二次型PI与模糊PI控制的抗干扰能力和自适应能力较强,模糊PI控制效果最佳,因此在实际管道输送过程中可以采用模糊PI控制器进行流速控制。

循环水槽的流速控制与检测系统

本文介绍循环水槽的流速控制与检测系统.该系统具有电机转达均匀,水流流速平稳,电压、电流变化小等特点.从而使循环水槽试验段的流场流速均匀与稳定,满足了流态观测和拍照、录相、伴流测试、螺旋浆敞水试验、船模阻力、船模操纵、船模自航及各种流体力学试验要求.随着水槽性能的不断提高,测试仪表和测试技术的不断完善,计算机技术的广泛应用,它将在水动力学的各种试验研究中发挥更大的作用.

阻力控制法与流速控制法确定管径之比较

介绍了流速控制法确定管径的计算方法 ,分别列举了用流速控制法和阻力控制法确定管径的计算实例。在对 2种方法进行比较的基础上 ,总结了阻力法的特点及其工程应用。结果表明 。

基于模糊PID控制在热疗仪流速控制中的研究

为了提高热疗仪流速控制精度,减小系统的超调量和稳态时间,论文提出了一种模糊PID控制算法。该算法是将模糊控制和PID控制相结合的方式,构成模糊PID复合控制,在大误差时采用模糊控制算法,发挥其响应快的特点;在小误差时采用PID控制算法,发挥其静态性能好的特点。使系统既具有较快的动态响应,又具有较高的稳态精度。实验结果表明,其控制效果优于传统的模糊控制。

基于特征模型的疏浚泥浆浓度与流速联合控制研究

针对在疏浚过程中泥浆浓度与流速的控制存在建模困难和耦合性的问题,文章根据实测数据建立泥浆浓度与流速的双输入双输出特征模型,并将特征模型输出与实船测量数据进行对比,以验证模型的准确性。基于特征模型设计泥浆浓度与流速的全系数自适应控制器,并进行恒值控制仿真实验。仿真结果表明,该控制器能在施工环境改变的情况下使泥浆浓度与流速保持在期望值附近,并且有很好的跟踪性能。