基于LSTM算法的前馈控制系统扰动预测研究

为了提高机械自动化系统前馈控制精度,设计了一种基于长短期记忆LSTM循环神经网络的前馈控制系统扰动预测模型,并开展实验测试分析。研究结果表明:预测结果中较大间隔下形成的扰动信号序列均方根误差更低,具备更高精度;小间隔时间尺度下形成了更低峭度的扰动信号序列。经过组合预测序列结果更加趋近高占比的序列,获得更小负峭度与序列波动,降低均方根误差,达到更精确的效果。

集约化猪场液体饲料自动饲喂系统研究

集约化猪场微生物发酵液体饲料具有猪胃的pH值,抑制猪肠胃有害菌群的繁衍,激活内外源酶的作用,促进猪对饲料的消化和营养吸收能力。液体饲料自动饲喂系统在双MCS-80C31的控制下,根据饲料原料的各种营养成分和猪生长对其需要量,自动计算、采集饲料原料将其送人计量混合罐内,并在其中完成可控的精量均匀混合、发酵过程,MCS- 80C31根据不同猪群组的饲喂曲线,自动计算、投喂育肥猪需要饲喂的液体饲料重量。试验表明:液体饲料饲喂育肥猪能使育肥猪群的平均饲料转化率比干配合饲料饲喂改善6．77％,育肥猪群的平均日增重提高9．33％,效果显著。

工业大系统双层结构预测控制的集中优化与分散控制策略

为降低工业大系统模型预测控制(Model predictive control,MPC)在线计算复杂度,同时保证系统的全局优化性能,提出一种集中优化、分散控制的双层结构预测控制策略.在稳态目标计算层(Steady-state target calculation,SSTC),基于全局过程模型对系统进行集中优化,将优化结果作为设定值传递给动态控制层;在动态控制层,将大系统划分为若干个子系统,每个子系统分别由基于各自子过程模型的模型预测控制进行控制,为减少各子系统之间的相互干扰,在各个子系统之间添加前馈控制器对扰动进行补偿,提高系统的总体动态控制性能.该策略的优点在于能确保系统全局最优性的同时降低了在线计算量,提高了工业大系统双层结构预测控制方法的实时性.仿真实例验证该方法的有效性.

基于变尺度法的进给系统结构参数辨识方法研究

机床进给系统结构参数对系统动力学建模与振动控制有着重要的影响,准确有效地识别出系统的结构参数具有重要意义。进给工作台的临界爬行速度含有丰富的特征信息,本文提出了基于工作台临界爬行速度和结构参数的函数关系,采用BFGS变尺度法优化法来识别结构参数的新方法。推导出了工作台临界爬行速度和进给系统结构参数的函数关系,建立了关于进给系统结构参数的误差函数。通过对直联式进给系统的数值仿真,验证了所提方法的可行性及准确性。结合某重型数控车床的横向进给系统,利用Renishaw测试系统得到了工作台的临界爬行速度数据,成功实现了对该进给系统结构参数的辨识,证明了所提方法简单易行,具有较高的精度。为进给系统结构参数辨识和优化提供了理论和实验参考。

大型光伏储能电站与同步发电机励磁的非线性协调控制策略

在大规模光伏储能电站接入系统的容量和比重不断增加的情况下,光伏电站应具备一定的电压和功率调节能力来支撑电网的稳定运行。以大型光伏储能电站接入的多机电力系统为研究对象,推导其微分代数系统结构模型,提出了采用光伏储能电站逆变器与同步发电机励磁协调来提高系统稳定水平的非线性控制策略。该策略避免了不同控制器单独设计造成的配合不协调问题,同时可以对电压和有功等多个目标量进行控制。由于采用非线性设计方法,控制器可在大范围适用而不局限于设计点附近。仿真结果表明,所设计的控制器可以有效提高系统的电压和功率调节能力,保障系统安全稳定运行。

大型高炉上料除尘系统设计探讨与应用

根据大型高炉上料系统的特点,结合首钢迁钢4 000 m3高炉料仓的实际情况,就如何在设计中更好地划分除尘系统、合理分配尘源点风量、优化管路设计等问题,以及如何采用一系列尘源控制密闭措施和系统平衡技术等方面进行了深入的探讨,为大型高炉上料除尘系统设计提供参考。

脑皮层视觉认知量化模型及其在目标检测定位中的应用

MIT大学的Rieseshuber和Poggio提出了脑颞叶皮层视觉认知系统的标准量化模型(QMVC),这种前馈式层级模型很好地仿效了脑皮层视觉从简单认知元到复杂认知元的识别机理.本文由QMVC模型提取出一组新的特征矢量,这组特征矢量具有对目标变换的不变性.基于QMVC模型的特征矢量建立了新的目标识别系统结构,新目标识别系统对各类目标具有不错的识别率和ROC特性.最后本文引入了尺度窗技术,将新特征应用于复杂场景中的目标检测和定位,实验结果说明本文的新目标检测方法是有效的.

一种新型的非线性随机大系统自适应镇定方法

研究了一类具有严反馈形式并含有Wiener噪声扰动的非线性随机大系统,其互联项满足线性增长约束。利用微分几何的理论,应用Backstepping算法,基于Lyapunov稳定性理论,选择了适合这类组合非线性系统的状态观测器,设计了自适应输出反馈分散控制律和自适应律,使得闭环,互联的非线性随机大系统实现了概率意义下的全局稳定,仿真结果表明了控制算法的有效性。

模糊控制在单元机组锅炉给水阀门自动切换控制中的应用

某电厂300 MW单元机组控制系统采用西门子TELEPERMME DCS集散控制系统,在对其锅炉给水系统阀门切换的改造过程中,利用模糊控制理论,根据实际运行状况及运行资料,通过大量的实验分析,设计出切实可行的给水阀门切换逻辑,使燃煤锅炉给水系统给水阀门实现自动切换,解决了大容量单元机组燃煤锅炉实现全程给水自动控制所必须解决的一个关键问题。本系统的投运不仅节约了改造、更换给水系统所需的大量资金,由于机组实现自动启动,大大缩短了启动时间,使机组启动过程中消耗的燃料量明显下降,经济效益十分显著;同时也给出了模糊控制技术在控制工程中实际应用的一种思路。

上料设备氧化铁皮自动清理系统设计及应用

介绍了Ф400 mm型材机组上料设备氧化铁皮自动清理系统的设计及使用情况。系统投用后,机组上料设备运行更加稳定,降低了设备事故和操作人员的劳动强度,为机组稳定生产提供了有力保障。对类似上料设备解决氧化铁皮清理问题,提供了技术支持,具有一定的借鉴和推广价值。

FAST一次支撑系统的实验研究

介绍了FAST光机电一体化的索支撑轻型指向跟踪系统的关键技术之一 次支撑系统,并对一次支撑系统1:30缩尺模型进行了系统的实验研究,测试了小车在跟踪模式下不同轨迹上的控制效果,测量并计算了小车的等效刚度,通过刚度系数估计了小车的风载响应.实验结果表明,本文所提出的一次支撑方案可以达到一次支撑结构所要求的位置控制精度.本文的研究对利用大跨度悬索体系实现对空间目标的精确位置控制具有一定的参考价值.

前大油田注水系统防腐防垢技术的研究

前大油田注水系统腐蚀、结垢问题十分突出,开发了适用于前大油田注水水质的JYSJ-Q型杀菌剂、JZJ-Q型缓蚀阻垢剂,并通过试验确定了配套加药工艺。经现场应用,有效缓解了注水系统的腐蚀结垢问题,获得了显著的社会效益及经济效益。

FAST密云模型馈源支撑控制系统的仿真研究(英文)

针对500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope)1∶15密云缩尺模型馈源支撑系统进行仿真建模。分析密云模型馈源支撑控制系统的结构组成和控制方式,并在MATLAB、Simulink环境中建立仿真模型。仿真模型主要包括三个模块:弹簧阻尼器模块、A—B转台和Stewart平台,这些平台通过PID控制器进行控制。密云模型和仿真模型运行同一个天文轨迹,通过分析运行结果显示仿真模型控制性能与密云实际模型相似并且满足望远镜的指向精度要求。

液压切割机进给速度控制的电液比例液压系统设计

针对液压切割机在进行管道、钢板等切割作业时进给运动的特点,设计了进给速度液压控制系统,阐述了其工作原理.依据流体传动控制原理建立了进给马达电液比例闭环控制系统的数学模型,推导了系统传递函数,并进行了响应仿真分析.为了克服系统响应速度慢、跟踪性能差的缺点,引入了PID校正环节,确定了PID参数,提高了响应速度、改善了系统稳定、稳态误差及跟踪性等性能,得到了比较满意的控制效果.工程实践表明,此电液比例液压系统能够满足工程的实际需要.

筒仓定量装车系统加料阀门的模糊控制

设计解决筒仓定量自动装车系统中,针对加料阀门关闭时机不易选择,操作员难以把握,存在装车精度与装车效率矛盾的问题,在对现场测量数据进行分类统计并结合操作员的实践经验基础上,提出运用模糊控制技术控制筒仓加料阀门的方法。以该方法为核心创建友好的人机交互界面对现场进行控制,提高装车精度,缩短装车时间,方便操作员操作,确保筒仓定量装车系统安全、可靠、高效运行。

塞盘送料系统在规模猪场饲料输送环节的应用与发展

塞盘送料系统是规模猪场普遍选择的机械式料线设备,可以有效减少劳动力成本投入,提高养殖生产效益。文章阐述了塞盘送料系统在猪场饲料输送环节的3种现场使用情况,探讨了物联网技术对生猪饲喂模式的影响及趋势,指出了制约其发展的关键因素与解决对策,以期为推动养猪业向规模化和智能化方向发展提供参考。

电子秤倾倒式振动投料机构设计

通过对现有电子秤给料系统存在的主要问题进行分析,详细介绍了电子秤倾倒式振动给料机构的工作原理及该机构解决现有电子秤给料系统问题的方法与优势,最后对该机构的创新点及使用前景进行了阐述。本文对当今电子称给料系统的设计提供了一种新颖、实用的方法。

多时间尺度下依据深度学习的前馈扰动预测

为加强过程自动化控制中前馈控制系统的稳定性与可靠性,降低控制过程中时滞的影响。提出一种基于LSTM深度学习网络组合多时间尺度对扰动信号进行预测的方法,在考虑精度的同时也注重预测误差波动对系统产生的冲击。预测结果显示均方根误差(RMSE)在0.0013~0.0074之间,满足的工程实际要求。其次使用峭度来评定预测误差序列在各时刻的变化波动。最后保证预测精度满足工程要求的同时,通过组合时间尺度的方法来调整预测误差序列在各阶段冲击波动变化,使其在具体的工程应用中达到更优的控制效率与更低的风险。

CTD烘丝机进料系统堵料问题的分析与改进

为解决CTD(Comas Tower Dryer)烘丝机进料系统频繁堵料问题,通过研究进料系统的气流走向分析了堵料原因。堵料主要发生在进料气锁至膨胀单元末端,分别是:长时间停机后的料头阶段,由于冷凝水积聚管路引起堵料;流量异常骤降时由于电子秤加速与后续匀速输送带不匹配,造成烟料扎堆引起堵料;系统内压力异常造成生产中段间歇堵料。通过加装疏水系统、电子秤下游输送带加装拨辊、设计嵌套式管道接口软连接等方法对进料系统进行了改进。应用效果表明:改进后CTD烘丝机较好地解决了堵料问题,堵料频次由原来的2.3次/批减少到0.2次/批,出口烟丝含水率标准偏差由3.8%减少到1.7%,保证了进料流量稳定性,提升了烘丝品质。

万吨饲料微机配料生产系统的研制与设计

研制与设计的万吨饲料微机配料系统，由用于计量工作的电子磅和传感器等装置与实现自动化管理的计算机一体化连接。着重研究了电子磅。非标准接口信号的采集。设计了特殊、保密的专用双向检索链数据库，编制万吨饲料微机配料生产系统自动化管理所需的全套软件。本系统适用于饲料加工行业的大、中、小型饲料加工厂。