基于输入输出线性化的三电平Boost PFC控制策略

针对传统双闭环控制动态调节时间过长的问题,提出了一种基于输入输出线性化的三电平Boost PFC变换器控制策略。首先,分析了三电平Boost PFC变换器的工作模态,建立了状态空间方程;然后,推导出三电平Boost PFC变换器输入输出非线性模型,判断线性化的可行性,进而对系统进行线性化;最后,利用经典控制理论设计控制器,并增加电压平衡控制,保证变换器的中点电位平衡。仿真结果表明:负载恒定时,输入电流可跟随输入电压相位变化并保持正弦波形,电流波形更为平滑;负载跳变时,电压电流调节迅速,输出电压除纹波稍有变化外,电压平均值保持恒定。证明了所提控制策略具备良好的动、静态特性及强鲁棒性。

基于模糊自整定PID的双容水箱串级液位控制系统研究

双容水箱串级液位控制具有抗干扰能力强、超调量小、过渡过程较短等特点。传统的PID算法和参数整定方法难以达到期望的控制效果。因此,针对双容水箱串级液位控制,利用模糊推理的方法实现在线自整定PID参数,设计相应的模糊PID控制器,基于Simulink仿真建模,对比传统的PID与模糊自整定PID输出响应曲线发现,该模糊自整定PID系统具有更好的鲁棒性,抑制系统超调以及对控制参数变化的自适应能力更强。

双闭环比值控制系统传感器故障诊断方法

双闭环比值控制系统由于主从回路滞后效应和闭环回路调节作用,使其故障诊断较为复杂。针对该系统传感器故障难以识别的问题,通过分析反映系统动态特性的实时数据,提出一种基于数据驱动的故障诊断方法。利用拉伊达准则标定检测阈值建立故障检测模型;利用传感器故障传播的滞后特性建立故障定位模型;利用突变故障的幅值特性建立了故障估计模型;利用故障调节动态过程的变化趋势建立了故障分离模型;通过在线数据标定获得了故障诊断动态模型。通过实验验证该方法的有效性和高精度。研究结果表明,所提方法适用于一般双闭环比值控制系统传感器的实时故障诊断,其中故障检测准确率可达98.5%,故障定位准确率可达98.5%,故障估计准确率可达99.28%,故障分离准确率可达98%。

双进双出磨煤机启停扰动优化方法

对双进双出磨煤机启停各个环节进行分析,根据实际情况总结出启停过程中的协调控制方式,主要介绍磨煤机启停燃油以及缩短启停时间的方式来优化控制.针对磨煤机启停运行中存在的问题给出相应建议,在调试和实际运行的基础上对磨煤机的顺控逻辑进行优化分析.

双容水箱模糊Smith时滞补偿控制系统混合实验平台设计

设计了一个基于西门子S7-300PLC控制系统和双容水箱实验装置的混合实验平台,其涵盖了控制策略的仿真以及对实际对象的控制。该平台利用以太网和OPC通信,实现了控制器、被控对象及监测系统之间的数据互联传输,并以模糊Smith时滞补偿控制策略的应用验证为例,使得虚拟仿真和实际验证有机地融合在一起并能够灵活、快速地转换,提高了双容液位系统控制策略设计的可移植性,解决了系统设计和工程应用之间的脱节问题。

基于动液面与套压的抽油控制系统

油井动液面和套管环空压力是影响抽油机效率与能耗的重要因素。设计了一种基于动液面与套压的抽油控制系统,该系统主要由动液面和套压检测仪、以STM32为核心的智能控制器、变频器和电磁阀构成,动液面和套压双回路抽油控制策略分别采用模糊控制和位控制算法,智能控制器通过抽油机变频器和井口电磁阀实现最佳抽油冲次与最优抽油状态控制。实验结果表明,该抽油控制系统能够确保油井动液面准确和套压稳定,实现抽油机低能耗下的高效生产,在油田开发与生产中有较高的应用价值。

双回路控制系统PI/PID控制器的解析设计

针对化工双输入输出时滞过程,基于常用的双回路控制结构提出一种解析地设计PI/PID控制器的方法.根据鲁棒控制H2最优性能指标,提出实际期望实现的系统传函矩阵中的对角元.考虑到两个闭环之间的耦合作用,引入动态解调因子设计最优双回路控制器,采用数学有理逼近的方法得到其实际可执行的PI/PID形式.分析了控制系统保证鲁棒稳定性的充要条件,给出基于谱半径的稳定判据.通过仿真实例验证了文中方法相对于近期发展的数值化设计方法的优越性.

基于解耦算法的双容水箱液位控制

双容水箱的液位是典型的MIMO非线性耦合系统,针对液位控制,构建了基于ControlLogix的控制系统,解决液位控制问题;根据物料平衡原理建立了双容水箱的数学模型,并且在稳态工作点附近进行线性化,进一步依据解耦算法的原理,给出了双容水箱液位控制的解耦模型,在此基础上采用PID控制器进行控制。实验结果表明,基于解耦算法的液位PID控制效果要好于单纯的PID控制。

新颖的有源电力滤波器复合控制方法

为了进一步提高有源电力滤波器(APF)的补偿性能,本文提出了一种将输入/输出反馈线性化与基于电压空间矢量的双滞环脉宽调制相结合的APF复合控制方法。通过反馈线性化理论,将APF在d-q坐标系下模型解耦为两个独立的电流环,构成两个电流内环和一个电压外环的控制结构。提出一种采用旋转坐标系下主电路开关函数控制量作为原系统模型的输入变量,来确定主电路交流侧参考电压矢量的方法。仿真结果表明该复合控制方法实现了APF系统模型的线性化和补偿电流d、q分量的解耦,系统在稳态和负载突变的情况下都具有良好的补偿特性。

双容水箱液位自抗扰控制系统稳定性分析及实验教学设计

该文在系统稳定性分析的基础上设计了双容水箱液位自抗扰控制系统实验。首先通过阶跃响应法对系统进行辨识,然后采用基于幅角原理的双轨迹分析法对系统稳定性进行分析。介绍了双容水箱液位控制系统的工艺流程,设计了液位自抗扰控制方案,并进行了实验验证,将实验结果与传统的PID控制进行比较,最后进行了实验评价。该实验通过液位自抗扰控制实验设计和控制系统稳定性分析,使学生掌握自抗扰控制器应用方法,在获取系统稳定阈的基础上进行控制器参数整定。

双级矩阵变换器的双空间矢量预测控制

针对电网输入电压不对称和输出负载变化等扰动,使得双级矩阵变换器(TSMC)的输入输出电能质量变差的问题,提出了双级矩阵变换器的双空间矢量参考值的预测控制算法。首先基于瞬时功率理论分析整流级输入有功功率和无功功率控制原理,分别建立两级电路的预测模型;然后提出了整流级参考输入电流矢量和逆变级参考输出电压矢量的预测算法。与开关表法的预测算法相比,本预测算法具有计算量小、开关频率固定等优点。仿真结果表明,采用所提出的控制策略,系统能有效抑制输入电压的不对称对输出性能的影响;同时,在输出负载扰动时,能保证整流级的高输入功率因数和输入电流质量,控制系统具有良好的动静态性能。该预测算法适用于工程领域中数字化控制方案的实现。

强耦合多变量模糊温度控制系统的研究

针对强耦合多变量温度控制系统进行了研究,系统是以中央温度和均匀温度作为输入,以加热元件和热风速度作为输出,形成了双输入-双输出温度控制系统。采用具有解耦功能的模糊控制,介绍了控制算法的步骤,根据实际情况提出了分段控制算法。实践表明该系统切实可行,达到了所要求的控制精度和目的。

双容水箱液位控制系统的开发与研究

基于MCGS组态软件构建了双容水箱液位控制系统,以双容水箱液位为控制对象建立数学模型,进行实验研究;同时,设计了单容水箱液位PID调节器,并在阶跃信号作用下进行了P、PI和PID实验,对构建多参数过程控制系统具有重要的实际意义和参考价值。

基于双模糊控制器的水箱液位控制

针对工业锅炉自动控制系统中的水箱系统液位控制问题,提出基于模糊控制器的基础上,设计实现一种双模糊控制器。根据输出信号的误差大小分别利用两个模糊控制器进行控制,控制结果传递给调节器,以实现水箱水位不变。从仿真结果来看,双模糊控制器有效地减小了系统稳态误差,响应时间、超调量、稳定时间等性能优于传统的PID控制。

强耦合多变量模糊温度控制系统的研究

对强耦合多变量温度控制系统进行了研究,系统是以中央温度和均匀温度作为输入,以加热元件和热风速度作为输出,形成了双输入-双输出温度控制系统,采用具有解耦功能的模糊控制。介绍了控制算法的步骤,根据实际情况提出了分段控制算法。实践表明该系统切实可行,达到了所要求的控制精度和目的。

基于模糊PID的双容水箱液位控制系统设计

液位控制在过程控制中具有大滞后、非线性、时变等特点,控制过程很难达到理想效果.本文以双容水箱为研究对象对液位控制系统进行分析研究,首先通过数学建模推导出相应的传递函数,其次设计出模糊PID控制器对下水箱液位进行控制,最后采用Matlab对系统进行仿真,仿真效果良好.

PSO-BP-PID算法在双容水箱系统中的应用

针对工业中对液位控制的要求,利用实验室现有仪器与设备,设计了双容水箱控制系统。以研华工控机与EFAT/P过程实验装置为平台,分别从硬件与软件2部分详述了控制系统的实现。通过软件编程的方法实现了控制算法的设计,利用MCGS组态软件建立了实时监控画面,完成了实际控制系统的搭建,分析比较了传统PID和PSO-BP-PID算法控制效果的优劣。为液位控制系统的研究提供了一个良好的平台。

超声波液位远程监控系统

本文主要介绍利用超声波测距技术对流体系统进行液位远程控制的方案,采用ATMEL公司的AT89S8252单片机和PC机MODEM实现低成本、远距离的测量、显示及控制。并利用二次超声反射波进行了液位及泥位的双距离测量实验。

基于双输入双输出液位控制模型的分布式无线控制网络研究

针对一类面向工业应用的双输入双输出液位控制模型,采用一种基于无线控制网络的分布式控制方法。无线控制网络的特点是将整个网络本身看成一个全分布式的控制器。根据李雅普诺夫理论,使用CVX工具包求解得到了保证闭环系统全局渐进稳定的WCN矩阵参数,仿真结果验证了所提出的控制策略的正确性和有效性。

电控发动机二维模糊怠速控制系统研究

针对发动机怠速工况的复杂性,综合怠速进气量和点火提前角两方面因素对怠速转速的影响,设计了两入两出的二维模糊怠速控制系统。实验结果表明该模糊控制系统实现了稳定怠速控制,与原机相比具有更好的冷却水温适应性。