通信故障下蒸汽发生器水位MPC/DDPG切换控制

针对核动力蒸汽发生器系统存在未知通信故障、多变工况等复杂因素,提出蒸汽发生器水位模型预测/数据驱动切换控制方法。首先,进行深度强化学习(deep deterministic policy gradient,DDPG)数据驱动控制器设计,包括状态参数选取、动作参数设计、奖励函数设计、isdone条件设计与网络设计等。在蒸汽发生器控制系统没有发生通信故障时,DDPG控制器正常运行。在此基础上,设计模型预测(model predictive control,MPC)补偿控制器来抵御通信故障,在发生通信故障时,系统切换到MPC控制器来补偿丢失的数据。仿真结果表明:在典型外部输入下,蒸汽发生器水位MPC/DDPG切换控制器均能获得良好的控制性能,并且针对未知故障表现出了较好的稳定性和安全性。

多模型自动切换技术应用于丁辛醇装置氢碳比智能控制

运用先进控制技术实现了丁辛醇装置多变量预估控制,提高了装置运行平稳率,羰基合成反应器反应温度、缩合反应加热器出口温度、丁醛蒸发器塔釜液位等主要工艺参数波动方差平均降低了70%以上。优化了产品质量,先进控制投用后丙烯消耗下降2.79 kg/t,单耗下降0.46%,每年节约丙烯获得的经济效益200多万元。针对丁辛醇装置氢碳比指标存在控制不稳定、操作强度高等问题,对氢碳比3种自动控制方案和实际运行效果进行了对比研究,创新性采用多模型自动切换技术,实现了丁辛醇氢碳比的智能和平稳控制,提高了氢碳比抗干扰能力。

具有紧急制动功能的多模式自适应巡航控制策略

为了提高分布式电动车自适应巡航控制(ACC)对复杂多变工况的适应能力,提出了一种具有紧急制动功能的多模式自适应巡航控制策略。针对复杂工况问题,在上层控制器中将ACC系统划分3种主模式和4种子工况;设计基于模糊PID的定速巡航模式以及基于模型预测控制(MPC)的多目标优化控制的跟随模式;在下层控制器中基于电机模型选取目标制动轮缸压力作为紧急制动压力。仿真结果表明:所设计的多模式切换策略有效提高了车辆跟车性与舒适性以及面对紧急工况时的安全性,验证了所设计的控制策略的有效性与可行性。

一种DCS主控制器冗余优化设计与实现

针对DCS主从控制器切换过程中存在双主和"乒乓切换"问题,提出以Power PC架构高性能处理器为核心的DCS主控制器冗余设计方案。该方案实现了控制器看门狗复位切主、自动抢主和智能升主等无扰冗余互锁切换逻辑,并利用PCI-E总线实现主从控制器数据同步。测试结果表明,该主控制器设计方案切实可行,显著提高了主控制器的可用性。

低速自动驾驶横向跟踪控制研究

为了提高低速自动驾驶车辆在不同工况下横向跟踪控制的性能,设计了一款基于纯跟踪(PP)控制和模型预测控制(MPC)的联合控制器。当位姿偏差较大时,切换为PP控制;当位姿偏差较小且满足MPC约束时,切换为MPC;同时为了保证2种控制实现平滑的切换,设计了模式切换控制器。针对上述联合控制器进行了仿真对比分析与实车验证,结果表明:联合控制相较于MPC,跟踪的快速性、稳定性明显优化;与PP控制相比,控制的精度明显提高,且模式切换控制器的加入使切换过程的鲁棒性得到优化。

基于MMC的虚拟同步发电机技术在船舶与岸电无缝并网中的应用

鉴于船舶与岸电在并网时存在较大冲击电流,以及模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)控制的岸电离网运行时对突发状况响应速度较慢的问题,采用改进的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术结合模型预测控制(model predictive control,MPC)算法,对岸电电源输出电流、环流、子模块电容电压进行分层预测控制,实现船舶与岸电的无缝并网。采用MATLAB/Simulink建立MMC-VSG并网仿真模型,模拟船舶与岸电并网及突加负载等工况。对所提出的控制策略和算法的有效性进行验证,结果表明,利用所提出的控制策略能实现VSG离网与并网的无缝切换;与经典控制方法相比,所提出的控制策略的动态响应速度提升了5倍。