双缸液压驱动系统灰色预测模糊PID控制研究

为了提高双缸液压驱动系统非线性变化力的跟踪精度,使驱动力变化相对稳定,设计了灰色预测模糊比例积分微分(PID)控制器,并对驱动力跟踪效果进行仿真验证。为了对双缸液压驱动系统工作原理进行介绍,绘制了双缸液压驱动系统装置简图。针对传统PID控制器进行改进,结合模糊推理和灰色预测理论,设计出灰色模糊PID控制器,并且给出了双缸液压驱动系统控制过程。利用灰色补偿提高控制器的抗干扰能力,采用Matlab软件对双缸液压驱动系统非线性力的变化跟踪进行仿真,与改进前的控制效果进行对比。结果显示:在无干扰环境中,采用PID控制、模糊PID控制和灰色预测模糊PID控制方法,均能提高双缸液压驱动系统力的变化跟踪精度,这3种控制器控制效果相差不大。在有干扰环境中,灰色预测模糊PID控制方法明显优于PID控制和模糊PID控制方法。双缸液压驱动系统采用灰色预测模糊PID控制方法,能够抑制外界波形的干扰,从而提高控制系统的稳定性。

MPC灰色理论算法在同步预测控制器设计中的应用

随着人工智能算法和预测模型的发展与优化,对复杂交叉耦合的环境和对象,数学模型建立困难或测试手段精度不高的场景,难以保证有效的控制方案运行和算法应用。首先,在分析干扰模型和同步控制预测原理基础上,引入MPC(模型预测控制)灰色理论算法的经验值理论,灰色预测算法的原理是约束集均方值最优解。其次,将多变的输入参数整合成若干段的模型匹配的数学模型,其控制系统的时间轴能够以离散时序建立完整的时间模型。利于分析和解决无法用传统数字精确描述的复杂模型或系统问题,尤其是信息获取不完备或者失真的参数信息。最后,分析工业控制模型多为纯滞后的二阶惯性环节的时延控制对象,通过三组建模和仿真实验,得出基于MPC灰色理论算法设计同步预测控制器具有较好的优势,属于一种多值混合动态算法。在误差调节和波动抑制具有良好的同步效果。

基于灰色系统理论GM(1,1)模型的全国异地就医发展趋势预测研究

目的分析GM(1,1)模型在我国异地就医领域中应用的可行性,并预测我国异地就医未来发展变化趋势,以期为医疗保障的政策制定与规划决策提供借鉴和参考。方法基于灰色系统理论GM(1,1)模型,对2023年—2030年我国异地就医人次和医疗费用变化趋势进行定量预测分析。结果异地就医人次2023年—2030年预测结果分别是11605.476万、12306.701万、13029.631万、13774.936万、14543.310万、15335.467万、16152.142万、16994.094万人次,其模型平均相对误差为6.103%;而异地就医医疗费用2023年—2030年预测结果分别是5402.736亿、5769.652亿、6149.246亿、6541.956亿、6948.235亿、7368.554亿、7803.395亿、8253.262亿元,其模型平均相对误差为4.385%。结论运用GM(1,1)模型对我国异地就医未来发展变化趋势进行预测分析是可行的,且预测精度等级优秀,预测值与实际值走势一致,模型拟合度较高,符合历史发展趋势,具有较为科学的预测效果。同时,从异地就医的风险管理、基金监管和疾病预防3个方面提出相应的对策建议,以促进异地就医健康良性发展。

基于灰色系统理论的油气管道腐蚀速率预测

随着海洋油气资源的进一步开发,更多的海底管道开始投入使用,为了保证安全生产和海洋环境不被污染,对海底管道腐蚀速率的研究至关重要。目前有许多学者针对海底管道腐蚀速率开展了研究,除了传统的实验方法,也有许多数学预测方法被使用。本文建立了基于灰色系统理论的GM(0,6)和GM(1,6)两种模型对海底管道腐蚀速率进行研究,对比了两种模型的预测精度,结果表明GM(0,6)模型预测精度更高,平均相对误差为2.98%。

灰色系统理论在旱涝灾害预测中的应用

根据灰色系统理论和建模原理,选取滇池流域1955—2020年降水资料为原始数据,建立旱灾灰色预测GM(1,1)模型;采用牛栏江流域1954—2020年最大流量资料,建立洪灾预测模型;将两个模型的预测值分别与实际旱灾和洪灾发生时间进行对比分析,探讨在水文长期预报中灰色灾变理论的应用。利用模型对流域未来旱涝灾害出现时间进行预测,未来10年内,滇池流域在2026—2027年、2031—2032年存在旱灾风险;牛栏江流域则在2025—2026年、2031—2032年发生洪灾的可能性较大。

基于灰色系统理论的筒子纱卷绕密度测量误差预测

为提高采用激光扫描建模的筒子纱卷绕密度测量方法的测量精度,提出基于灰色系统理论的测量误差预测方法。通过灰色关联分析脉冲频率、采样周期和参数K与测量误差的相关性,获得满足灰色建模要求的建模参数。根据实际建模结构为非线性和建模因子序列中元素变化幅度较大的特点,基于传统多变量GM(1,N)幂模型,引入背景值优化和分数阶累加生成得到优化后的GM(1,N)幂模型,然后结合粒子群优化算法通过幂指数自适应寻优建立PSGM(1,N)幂模型,利用实际采集数据进行建模精度验证。结合测量误差预测值对卷绕密度测量值进行校正,得到更精确的卷绕密度值。结果表明,相比于传统多变量GM(1,N)幂模型,PSGM(1,N)幂模型的卷绕密度测量误差预测精度提升了48.6%,激光扫描建模方法的测量精度提高了11.7%。

灰色系统理论的湖北省物流需求预测

文章将灰色系统理论与物流业相结合,采用灰色系统模型,选取货物周转量作为衡量湖北省物流需求的关键指标。通过构建GM 1,(1)模型进行预测精度分析,预测结果显示,该模型精度较高,具有很好地预测效果,可用来预测湖北省未来几年的货运需求量,并基于灰色系统理论预测结果为政府部门制定相关政策提供参考依据。

深海压力–流速耦合环境下基于灰色系统理论的有机涂层寿命预测研究

目的建立深海压力–流速耦合环境下有机涂层的寿命预测模型,并预测有机涂层在该环境下的服役寿命。方法首先针对涂层的湿态附着力变化结果,基于灰色系统理论,建立湿态附着力的GM(1,1)模型。随后再基于耦合环境下的试验结果,建立涂层水传输的扩散模型。最后,在此基础上,利用灰色关联分析方法,计算这2种失效影响因素在涂层失效过程中所占的权重因子,并基于这2个影响因素建立涂层失效的数学模型。结果经过数学统计验证和试验结果对比验证,该模型精度良好,可靠性高。结论该模型能够对深海压力–流速耦合环境下有机涂层的寿命进行准确预测。

基于灰色系统理论的有源滤波器的预测控制

为了有效地补偿非线性负载中的谐波电流 ,必须对谐波电流进行准确的跟踪和预报。有文献报道根据预报值进行谐波补偿是一种较为有效的方法。利用灰色系统理论进行预报具有不需要完全知道受控系统的结构、参数和特性的优点 ,这对于像有源滤波器 (APF)这样的大型非线性系统的预测控制的实现来说非常有利。利用灰色系统理论的GM(1,1)模型建立灰色预测模型 ,提出了一种两步预测的无时延预测控制 ,并将其用于APF谐波补偿控制装置。仿真结果表明该方法具有简单、有效的特点。

基于灰色模型和模糊控制的火电机组脱硝系统优化设计

在传统火电机组脱硝岛脱硝控制系统中,进口NOx浓度及氨氮比值的控制存在严重滞后的问题。为解决上述问题,设计了一种火电机组脱硝岛脱硝优化控制系统。分别从改善脱硝系统流场特性和优化控制喷氨量两个方面开展研究。一方面,通过高精度多点在线式氨逃逸分区同步测量方案实现氨逃逸的精确测量,进而改善脱硝系统流场特性;另一方面,为优化控制喷氨量,在传统控制系统中分别引入了灰色预测模型和模糊控制思想。建立基于GM(1,1)的灰色预测模型实现氨氮比值预测。提出基于模糊PID的氨氮调节方法,进而实现对脱硝控制系统在扰动情况下的动态补偿。最后通过模拟和实际试验验证了该系统的优越性。

基于灰色预测的大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工控制研究

在大跨径连续刚构桥悬臂施工过程中,由于混凝土的收缩、徐变等因素,施工过程中其悬臂端的实际施工线型与设计理论值存在一定的误差。为降低该误差,采用灰色预测控制系统进行分析。施工后对不同位置高程进行测量并标定,边跨合拢段左右两端高程为0.016m,中跨合拢段左右两端与设计高程差为94.369mm,均控制在94.353mm以内,实际监测与控制过程中,该误差值均满足设计要求。

模型预测控制理论的研究与应用

模型预测控制由预测模型、滚动优化、反馈校正3大部分组成,其研究思想来源于工程实践,是社会需求和工业技术发展的产物。理论渊源及基础是最优控制与系统辨识,理论研究及算法实现的核心是结合预测控制方法特征进行控制问题的在线约束优化与系统性能保证,可满足模型精度不高、多变量、有约束的复杂对象的高品质控制要求。简要阐述了预测控制的理论框架、数学描述及类型,简要梳理了研究发展历程,归纳了近阶段预测控制领域的相关理论研究与工程应用,最后梳理了预测控制应用软件的更替历程。

基于控制理论的包装机械电气系统优化研究

以控制理论为指导,采用系统建模与仿真、控制算法优化、实时监测与诊断、能源管理与节能优化等策略,对包装机械的电气系统进行了全面优化。结果表明,优化后的系统在提高生产效率、提升产品质量、降低维护成本和实现节能减排等方面取得了显著成效。以期对推动包装行业的技术进步、提升企业竞争力、降低生产成本、促进可持续发展具有重要意义。

灰色系统理论在用电负荷预测和控制中的应用

应用灰色系统理论建立用电负荷系统的灰色因果预测模型，在对电力负荷系统进行详细分析的基础上，用预测模型对地区水电规划用电负荷进行预测，并对预测结果作有效性和可靠性分析；最后，根据国民经济发展规划要求，对地区的用电负荷进行态势控制分析，从而为电力工业的规划、发展提供依据。实例表明此方法有其实用价值。

基于灰色预测理论的转子系统振动主动控制

以灰色预测控制理论为基础,采用现代控制理论中的二次型优化原理,以控制力和响应加权最小为目标函数,设计了两种基于灰色预测理论的转子系统振动主动控制方案——灰色 GM(1,1)预测优化控制方案和灰色 Verhuslt 预测优化控制方案.并将该两种方案分别应用于带电磁阻尼器转子轴承系统的转子振动主动控制中,通过数值仿真验证了两种控制方法的有效性,并对两种方法的控振效果进行了比较.

基于灰色系统理论的黑龙江省万元GDP用水量分析预测

文章阐述了灰色系统理论的预测原理及方法,根据原有数据生成数列,将原始序列变成准光滑序列,建立黑龙江省万元GDP用水量的灰色预测模型,求出预测值并检验模型的精确度,发现灰色预测模型精确度高,并对黑龙江省未来三年的用水量进行分析预测。为提高黑龙江省水资源利用效率,提出了对策建议,包括建立完善、严格的水资源管理制度;发展新技术对水资源进行循环使用;转变经济结构,发展绿色环保及循环型经济;呼吁民众有节水意识和环保意识。

灰色系统理论在中国外贸出口额趋势预测中的应用

对受复杂不确定因素影响的出口额进行预测对一国经济而言至关重要。文章通过灰色系统理论建立GM(1,1)模型,对数据量少且受未知复杂多因子影响的贸易出口额进行预测。结果表明,短期而言,模型预测效果良好,中国未来将依旧维持较高的出口额,政府与相关企业应积极参与外贸活动,创建稳态的外贸环境,从而促进经济良好发展。

灰色系统预测理论在建筑工程项目中的应用研究

工程建设是系列复杂系统工程组成的过程,建造价格是贯穿于过程的主要因素。我国建筑工程造价计算手段包括工程清单法与定额概预算法,计算工作任务繁重效率低。灰色预测是根据过去信息建立从过去引申到未来的灰色模型,建筑工程造价应筑工程系统预测理论可以为项目成本管理提供科学依据。研究介绍灰色系统预测理论,论述灰色系统预测理论在建筑工程造价中应用的可行性;充分考虑建设工程造价构成各部分相互关系建立灰色预测模型进行工程造价预测,阐述建设项目造价预测的操作程序。

灰色预测控制理论在直流系统中的实现

在直流屏系统中 ,运用灰色预测控制理论进行建模 ,实现了根据系统未来行为采取控制决策进行预控制 。

电子信息技术在工业自动化中的智能控制系统优化研究

现代电子技术与计算机技术的迅猛发展,使智能控制系统在工业自动化领域的作用愈发关键。本研究深入剖析了电子信息技术在工业自动化智能控制系统中的应用现状,通过实验数据与资料分析,探讨了其优化设计与应用实践。研究运用模型预测控制理论等先进手段,构建了更稳定、快速、准确的智能控制系统模型。同时,本研究还探索了电子信息技术在实时性、通信、控制策略及适应性等方面的优化效果,为控制系统性能提升提供了有效的实施方案。研究结果表明,电子信息技术的应用能显著提升智能控制系统的响应速度、处理能力和稳定性,将进一步推动工业自动化向智能化、网络化、集成化的方向发展。此外,得出电子信息技术具有较宽的应用前景,可为工业自动化中的智能控制系统优化提供有效的技术支持。