智能控制算法在打桩机系统中的应用

打桩机系统工作过程中会遇到各种各样的复杂地形,为了提高自动冲孔打桩机对复杂地形的打桩能力和适应性,文中从打桩机起锤信号的处理、余绳最优控制算法及专家控制系统等方面来进行研究。采用FFT变换算法,将采集到的时域信号变换成频域信号进行分析处理,消除了杂波信号的干扰,提高了系统对起锤信号检测的稳定性。采用模糊自适应控制算法来对余绳进行研究,使冲孔打桩机控制设备根据不同的目标土层对余绳的长度进行适应性调整。采用专家控制系统,以提高冲孔打桩机对复杂地质环境的适应能力。最终通过Matlab仿真及反复实验,分析得出,文中算法和控制策略对复杂地形有很好的处理能力。

基于非线性模型预测的可变截面涡轮增压器控制

针对可变截面涡轮增压器的开度与增压柴油机参数呈非线性关系的问题,提出一种基于反向传播神经网络和量子粒子群算法的非线性模型预测控制算法,通过调节涡轮增压器的开度,控制过量空气系数,从而实现柴油机的进气量与燃油消耗量的快速匹配,使转矩快速达到期望值。仿真分析表明:该方法相比于PID控制,可使增压柴油机更加平稳地完成转矩阶跃,并使增压柴油机具备转矩跟随能力。

PEMFC系统建模与空气供给子系统氧气过量比的控制

针对质子交换膜燃料电池空气供给子系统氧气过量比的控制问题,首先,建立面向控制的质子交换膜燃料电池系统的四阶非线性动态模型,构建电堆负载电流与最佳氧气过量比之间的拟合曲线方程;随后,设计一种采用新型复合趋近律的滑模控制器,并利用沙丘猫群优化算法对滑模控制中的参数进行寻优和整定;最后,对改进后的滑模控制器进行仿真验证,并与PID和其余3种滑模控制进行对比分析。仿真结果表明:当电堆负载电流变化时,改进后的滑模控制器可根据阴极流量偏差参数调节空压机的驱动电压,此时系统实时氧气过量比会迅速向最佳氧气过量比靠近,可将其两者之间的偏差控制0.1%之内,其所需的平均调节时间和误差性能指标均优于对比组。