基于智能优化算法的渔业资源管理模型的优化脉冲控制研究

本文建立了一类渔业脉冲捕捞控制模型。考虑模型会发生更符合现实情况的多次脉冲捕捞情况,引入使得鱼群可持续发展的循环指标为优化目标,将智能优化算法与渔业捕捞脉冲控制模型相结合,利用不同优化算法对模型进行优化分析,得出了对模型适应度最高的算法。最后通过数值模拟,得出了在不同脉冲次数下的最优脉冲控制策略。

脉冲发电机鲸鱼优化自适应PID励磁控制

针对大惯性脉冲发电机励磁控制问题,提出了鲸鱼优化的自适应PID控制方法。根据脉冲发电机的工作特点和励磁控制的基本要求,从考虑反映发电机参数随转速变化的二阶有名值模型出发,建立了脉冲发电机简化的单输入单输出线性励磁控制系统。对该系统采用基于经典控制理论的PID控制方法,为提高系统的响应时间和控制精度,设计了参数随误差自动调节的参数自适应PID控制。对于参数调整系数的整定,构建了以时间权重误差积分为优化目标,参数调整系数为优化变量的优化问题,并使用鲸鱼优化算法(WOA)进行求解。最后,对控制方法进行仿真,并与鲸鱼优化PID相比,空载起励阶跃响应的上升时间从1.21 s提高到了0.88 s,稳态误差两者相当;负载时,上升时间从2.01 s提高为1.60 s,稳态误差从4.04%降低为1.96%。仿真结果证实了所提方法的有效性。

高含水油田调驱过程控制智能优化方法

针对高含水油田调驱过程复杂不可预见的特点,该文结合传感器技术和图像处理技术,同时引入旋转摄像头和脉冲电流单元,利用果蝇优化算法计算GCV阈值选择函数的阈值优化,将人工调整因子引入果蝇算法进行优化,对油田调驱过程控制进行决策优化。实验结果表明,改进的调驱系统在准确率上有了明显提升,对油田调驱过程控制的全面智能化具有良好的参考价值。

基于线性依赖的竞争系统脉冲控制与优化

本文针对两种群竞争系统中劣势种群趋于灭绝问题,通过监测两种群的数量制定基于线性依赖反馈的控制策略,建立一类具有线性依赖反馈控制的两种群竞争模型.首先,利用后继函数方法证明系统阶1周期解的存在唯一性,同时借助于类庞加莱准则,给出了阶1周期解稳定的充分条件;其次,结合实际情况构造了反馈控制最优化问题,获得了反馈控制及控制参数的最佳设定值.最后,利用MATLAB进行数值模拟,仿真结果进一步验证了本文结论的正确性以及控制策略的可行性.

基于脉冲控制的末段弹道修正弹点火相位优化研究

基于传统脉冲发动机点火控制逻辑,从理论上分析了点火相位特性和剩余误差,发现当脉冲发动机数量不足时,存在着较大的剩余误差。提出了一种在脉冲发动机数量不足条件下,以修正后剩余弹道偏差所需脉冲发动机数量最小为目标的点火相位控制优化策略,并采用6自由度弹道仿真验证了方法的有效性。

脉冲MIG焊机优化控制

介绍了微机控制的脉冲MIG焊电源控制系统 ,比例 -积分 -微分 (PID)控制算法选择及系统控制软件的优化策略。针对脉冲MIG焊接过程中比例 -积分 (PI)控制和焊接参数实时显示的矛盾 ,在研究分析了PID控制算法的基础上 ,为实现实时采样控制和显示焊接参数 ,着重分析了串行显示芯片MAX72 19的工作时序 ,研究改进了MAX72 19的数据和命令格式的传输方式 ,以及在防止系统振荡的基础上对PID控制算法优化的方法。改进后PI控制时间仅为 80 μs,而进行 2 0 0次PI控制 (约 16ms)更新一位数码管 ,解决了频闪问题。试验结果表明 ,优化后程序执行效率高 ,响应速度快 ,控制精度高 。

脉冲MIG焊工艺研究与优化控制

研制了数字化脉冲MIG焊电源,研究其焊接工艺过程的优化控制。优化起弧方式,提高了起弧成功率,起弧点熔深效果良好;在电源输出端采用R-C滤波电路可以滤除电压中的高频干扰,达到降低弧压的目的;对熔滴过渡进行优化控制研究,对各种不同焊丝的一脉一滴临界电流曲线进行标定;采用变频控制方案对弧长进行有效控制,并引入先进先出(FIFO)的队列结构求弧压平均值;通过试验验证了采用上述优化控制方法,可以使得焊接过程稳定,焊缝成形良好。

带状态约束的切换系统的脉冲控制优化

讨论了带有脉冲控制和状态约束的切换系统的优化数字解问题,将直接微分法从连续切换系统推广到脉冲切换系统,从无约束优化问题推广到有约束优化问题.通过目标函数值对脉冲输入的直接微分,得到目标函数值变化量和脉冲输入微小变化量之间的关系.根据它们之间的关系,采用离散化数字解算法求解,即将目标函数、状态方程和约束变量方程等都离散化,形成迭代循环,从而得到切换时刻的脉冲优化数字解,保证了系统轨迹在约束范围内达到优化状态.

SFC脉冲换相阶段功率优化控制方法

为了提高静止变频器(SFC)脉冲换相阶段输出功率,提出一种功率优化控制方法,通过调节触发时间,改善输出功率因数,从而提高SFC输出功率。建立脉冲换相阶段SFC输出电流模型,定量计算输出功率平均值,分析了输出功率与触发角度之间的关系,推导出了输出功率平均值最大时的提前触发角,并给出了相关计算公式。最后通过搭建仿真模型,验证了该方法的有效性和可行性。

高压脉冲发生器控制单元的线路优化

根据各种大型爆轰实验对测试仪器外观及性能上更高的要求，对高压脉冲发生器控制单元的线路进行了优化。针对以往高压脉冲发生器控制单元的布线复杂，连接布线耗时，设备可靠性不高等缺点，采用模块化方式代替原有的连线方式对高压脉冲发生器控制单元的线路进行优化，结果表明：采用优化线路后，降低了布线出错率，提高了装配人员的工作效率及仪器的可靠性，优化了机箱结构。

沥青洒布摊铺机用脉冲喷洒控制阀优化设计

脉冲喷洒控制阀作为沥青洒布摊铺机的关键元件,其工作性能直接影响到沥青喷洒的均匀性及精确性,进而影响到整机的作业性能。根据控制阀的结构及工作原理,利用AMESim仿真软件建立了仿真模型,通过将仿真结果与试验测试数据对比,验证了仿真模型的正确。在仿真模型的基础上,利用参数优化设计方法对控制阀结构及控制方法进行了优化设计。该优化设计方法不仅可以缩短控制阀的研发周期,而且可以为实际应用提供理论依据。

高压聚乙烯装置脉冲阀控制参数优化

高压聚乙烯装置脉冲阀将反应器中生成的熔融聚乙烯和未反应的气体间歇排到高压分离器,为了保持恒定的反应条件,防止聚合物粘在反应器内壁,排出熔融聚乙烯产品,通过反应器末端的脉冲阀按一定的时间周期和降压深度进行自动脉冲。装置经过多次控制系统改造,经常出现反应不稳定,反应器内聚乙烯分解问题。通过优化脉冲阀控制系统控制参数,提高控制精度、改善控制效果,有效的解决了该类问题。

32路脉冲吹灰控制电路优化设计及应用分析

为了减少用通常设计方法的脉冲吹灰器的控制系统使用电气设备多,施工工程量大的问题,采用PLC通道复用,分时选择路数的方法,另外采用组合的方法对控制系统的选择电路进行进一步的优化,通过对具体的应用实例的通常设计方法和优化设计后的相关数据的统计对比,得出优化设计能够较大幅度地节省了PLC的输入输出通道的数量,节省了电气元件和电缆,也就是节省了设备的投资费用和工程的施工费用。实际运行效果表明,该优化设计方法能够满足脉冲吹灰器的参数监视和控制的需求,且对于具有由多个相同设备组成的系统且每个设备的工作方式是相同的、该多个相同设备是分时互斥工作的以及对于参数实时性监控要求不高的系统的以上三个特点的应用场合的控制系统的优化具有参考意义。

脉冲修正弹参数优化设计方法

为了从理论上寻求合理、有效的脉冲修正弹参数设计方法,提出对脉冲修正弹参数进行优化设计。选取脉冲发动机个数、单脉冲冲量大小、脉冲发动机轴向偏心距及尾翼导转角为优化设计变量,以脉冲发动机总冲最小为目标函数,并以某些脉冲参数、弹道参数等为约束条件,建立了脉冲修正弹参数优化模型。针对该模型的特点,在标准粒子群算法SPSO2011的基础上,提出了基于自适应罚函数且适于处理整数离散变量的改进粒子群算法。算例结果表明,该算法用于脉冲修正弹参数优化设计,可快速、可靠地获取最优解。

锂离子电池脉冲频率优化的低温预热

针对低温环境下,由于锂离子电池内阻增加所带来的充电能力下降问题,依据锂离子电池极化内阻产热分析,提出采用变频脉冲激励的方法实现电池的低温预热。建立锂离子电池等效电路和内阻产热相结合的热电耦合模型,在此基础上推导了脉冲激励预热过程中,锂离子电池温升的计算方法。根据不同温度下锂离子电池的电化学阻抗谱(EIS)测试结果,以当前温度下锂离子电池的最大预热功率作为目标,实时计算不同温度下的最佳脉冲频率。实验结果表明,应用所提脉冲频率优化的预热策略,锂离子电池从-20℃预热至5℃用时368 s。25次预热循环结束后,锂离子电池容量衰减仅为0.16%。电化学阻抗谱分析结果证明,所提方法在预热过程没有促进电池内部副反应的进程。

基于PSO优化的LCL型三相VSR改进无源控制策略

以LCL滤波器的三相电压源脉冲宽度调制整流器为载体,通过建立具有耗散的端口受控哈密顿模型,构建基于互联和阻尼分配无源控制算法的无源控制策略,利用粒子群算法对控制参数进行离线优化,并对控制系统进行仿真试验。结果表明,优化后的控制系统抗扰动能力及暂态性能均有明显提高,具有较好的稳定性和鲁棒性,利用无源控制策略能有效降低其网侧电流的谐波含量和抑制谐振现象,使脉冲宽度调制整流器的整体性能得到有效提升。

非对称优化脉宽组合调制H-桥级联多电平逆变器的选择性谐波控制(英文)

本文提出了一种改进型非对称优化脉宽调制方法,其目的是减少求解相对于常规非对称优化控制方法的方程模型计算量。提出的优化脉冲波形由一种非对称优化波形和众所周知的选择性谐波消除法SHE的优化脉冲波形组合而成,建立了超越方程的数学模型,运用SHE方法的完全解作为经验初值,采用牛顿迭代法获得了关于开关角方程组的求解结果,特别的是,举例给出了该方法对特定5次谐波调幅调相的控制范围,并给出了对五次谐波进行调幅调相控制的三维开关角的解轨迹图。最后采用仿真试验,运用FFT分析方法验证了该方法控制级联H-桥多电平逆变器线电压输出的选择性谐波控制的有效性。

基于DSP的铝合金双脉冲焊工艺过程优化

设计了基于DSP的数字化双脉冲MIG焊电源,在此基础上研究铝合金材料焊接工艺。优化了起弧方式,不仅提高了起弧成功率,且起弧点熔深效果比普通起弧好。研究了强、弱脉冲电流的匹配与焊缝成形的关系,结果表明,强、弱脉冲峰值电流相差40A,高频频率250Hz时焊缝成形较好。通过试验证明了在输出端采用RC滤波电路,可以滤除电压中的高频干扰,达到降低弧压的目的。研究了恒流PI控制的参数整定方法和步骤,试验结果表明,当比例系数Kp与积分时间ti的值满足5:1的关系时,焊接过程稳定,可以获得良好的焊接效果。

一类离散时变系统的在线无限脉冲响应滤波逆控制

针对一类离散时变系统,提出了一种基于自适应惯性权重合作粒子群(AIW-CPSO)算法的在线无限脉冲响应(IIR)滤波自适应系统辨识方法,实现零极点实时跟踪的全匹配控制.IIR滤波器可解决有限脉冲响应(FIR)滤波器在辨识时变系统时因其相关矩阵的特征值会无规律变大而被迫离线训练的问题.同时又降低了在线训练所需的权值向量长度,提升了优化与建模效率.本文设计的自适应惯性权重合作粒子群(AIW-CPSO)算法可在传统粒子群优化(PSO)算法的基础上更好地解决因选用IIR滤波器所带来的全局优化问题.通过仿真分析可以看出,对于此类离散时变系统,基于在线AIW-CPSO-IIR滤波器的自适应逆控制方法可以快速有效的实现未知对象的在线建模,同时实时跟踪时变系统的特征值变化.

航天器多脉冲悬停控制的非线性方法

为解决连续推力空间悬停控制技术对航天器控制推进系统要求较高、工程上难于实现的问题,提出基于Clohessy-Wiltshire方程的多脉冲悬停控制方法。以轨道要素外推的飞行状态非线性预测方法和脉冲悬停控制量优化算法,对悬停脉冲进行了优化,可以实现主动航天器在目标航天器附近任意点的近似稳定悬停。给出的多脉冲悬停控制方法及控制量非线性优化算法考虑了地球非球形引力摄动J2项影响,补偿了Clohessy-Wiltshire方程的线性化误差,能有效提高悬停精度。仿真结果表明,多脉冲悬停控制方法的燃料消耗与连续推力悬停方法相比没有明显增加,不会对主动航天器带来过大的燃料消耗压力。