基于BP-PSO的智能阀门定位器控制算法研究

针对五步开关控制算法易超调以及控制参数取值具有近似性和不确定性等不足,提出了一种参数自整定和参数寻优的控制算法,并在最关键的脉冲调制控制环节运用了改进的BP神经网络算法和粒子群(PSO)算法来寻找最优阀门控制参数。搭建智能阀门定位器实验平台,采用传统五步开关控制算法和本控制算法分别对阀门进行控制试验。结果表明,本控制算法相较于传统五步开关控制算法的适用性大大增强,避免了超调,缩短了响应时间,阀门控制精度达到0.03%,阀门开度稳定时间缩短至1 s以内。

采煤机滚筒焊接用自动调心定位装置设计

在采煤机滚筒自动化焊接系统设计中,滚筒自动调心定位是关键技术之一。文章针对焊接作业中滚筒在变位器上准确定位的问题,设计了一种新型滚筒自动调心定位装置。该装置是滚筒自动化焊接的重要工艺装备,主要由承载构件、调心定位组件、液压拉紧组件三个部分组成,通过机、电、液一体化控制技术实现滚筒调心和固定作业自动化,进一步提高了滚筒制造工艺水平,为完善滚筒智能制造生产技术奠定了基础,具有良好的应用前景。

压电式阀门定位器参数寻优自整定方法

压电式阀门定位器执行机构种类繁多,其控制参数存在较大差异。传统的参数自整定方法没有整定出能够反映执行机构本质特性的重要参数。我们提出的参数自整定方法,通过对执行机构做开环测试,整定出阀位最大运行速度,最大过冲量;采用逐次逼近和分段查找的方法,快速整定出目标位置的最佳PWM占空比;使用分段线性化的方法,获得任意位置的最佳PWM占空比。在基于MSP430F5418单片机的硬件系统上实时实现了参数自整定和控制,针对不同的气动调节阀进行了实验,使得PWM个数减少到10个以内,调节时间小于1 s,无超调。

自制简易定位器在经皮椎弓根穿刺技术中的应用

目的:探讨自制的简易定位器在经皮椎弓根穿刺技术中的临床应用效果。方法:选取接受经皮椎体成形术或经皮椎体后凸成形术的骨质疏松性椎体压缩骨折患者62例,其中32例使用自制简易定位器进行术前定位,作为A组。30例为以往使用传统网格状定位板进行术前定位,作为B组。选取接受经皮椎弓根螺钉内固定手术的胸腰椎暴力骨折患者65例,其中32例使用自制简易定位器进行术前定位,作为C组。33例为以往使用传统网格状定位板进行术前定位,作为D组。比较A、B组间,C、D组间在透视次数、穿刺时间上的区别。结果:透视次数方面A、C两组明显少于B、D两组(P<0.05),穿刺时间方面A、C两组明显少于B、D两组(P<0.05)。结论:采用自制简易定位器进行经皮椎弓根穿刺,可显著降低术中透视次数及穿刺时间,大大减少了患者及医护人员接触的放射量,缩短了手术时间,提高了手术安全性。

仿人智能控制在智能电-气阀门定位器中的应用

智能电-气阀门定位器是阀门执行机构的核心控制部件,智能阀门定位器的控制算法与控制参数的选择直接决定着定位器的性能。针对阀门对象的时变性和非线性的特性,把仿人智能控制应用于智能阀门定位器,完成了仿人智能控制器的运行控制级与参数矫正级的设计。智能阀门定位器的自检过程完成对阀门特征的辨识和仿人智能控制的参数整定,并对气体泄漏采取补偿措施,有效减小了气体泄漏所造成的不利影响。仿真与应用结果表明了该算法的有效性。

具有反向PWM的阀门定位器控制方法及实现

压电式阀门定位器在行程范围内动态特性是非线性的,传统5步开关法在控制阀门过程中存在超调和PWM控制脉冲个数偏多的缺点。研究提出带反向PWM降速功能的五步开关法,在闭环控制过程中根据执行器运行速度的大小进行正向PWM控制和反向PWM控制的切换;在参数自整定过程中,针对不同位置寻找相应的最佳正向PWM占空比,并实现任意位置最佳正向PWM占空比的实时计算。研制了基于MSP430F5418A低功耗单片机的硬件和软件系统,实时实现参数自整定和控制算法。针对不同的气动调节阀进行了实验,取得较好的控制效果。

智能阀门定位器PID参数自整定及控制算法设计

针对智能阀门定位器非线性和动态特性差的问题,提出了控制响应过程和误差相平面分析的方法。在Ziegler-Nichlols整定公式基础上对PID参数设计了整定算法,并选择了基于相平面分析的PID控制策略。实验表明:此算法简单,对多种阀门全行程内适应性较强,满足工业生产需要。

智能阀门定位器PID单参数模糊自适应控制设计

阀门定位器是一个非线性、时变及未知模型系统,普通PID无法满足应用过程中快速、高精度要求.文中提出将常规PID控制方法和模糊技术相结合的的控制方式.在分析系统满足Ziegler-Nichols条件的基础上,运用其设定方法对PID参数进行了归一化处理,并对处理后的单个参数设计了模糊自适应控制算法.实验证明该控制算法控制效果明显优于普通PID.算法计算量小、调节可靠、自适应性强,能够满足工业应用需要.

智能阀门定位器控制方法的研究

针对采用直行程气缸控制的阀门设计了智能阀门定位器。为研究其控制方法,采用AMESim/Simulink联合仿真,在AMESim中建立气动伺服阀控非对称缸的系统模型,以S函数的形式导入到模糊自整定增量式PID控制系统的Simulink模块中,得到气动伺服系统的响应特性。将有、无PID系统的响应特性进行对比分析,结果表明:模糊自整定增量式PID控制器可以改善气动伺服系统的响应性能,达到了调节精度高、调节速度快的目的。

基于气动调节阀的一体化智能测控装置与应用

针对工业领域中对温度、压力、流量等物理量进行精确稳定控制的问题,探讨了一种基于气动调节阀的一体化智能测控装置。装置集气动阀门定位器、被控物理量传感器及调节器等于一体,主要采用参数自整定模糊PID控制算法。在对该装置的工作原理作了简要说明后,以气体压力控制为例分析了控制对象的数学模型以及控制器的设计方法,通过仿真验证了装置的可行性,最后简单介绍了一体化装置的技术实现方案。

HART协议的智能阀门定位器的设计和实现

针对二线制智能阀门定位器的低功耗特性,基于自适应控制理论,设计了一种基于HART协议的智能阀门定位器。分别对HART通信协议、协议接口等技术进行了研究,并具体给出了HART通信的阀门定位器原理和智能阀门定位器的软硬件设计方案。现场运行表明,系统的稳态精度、动态响应特性等技术指标均较好地达到了预定要求。系统具有广泛的市场需求,并将在相当长的时间内发挥主导作用。

3D打印结合自制体外定位器辅助下经皮椎体成形术治疗胸腰椎压缩性骨折的临床研究

目的探讨3D打印结合自制体外定位器辅助下经皮椎体成形术治疗胸腰椎压缩性骨折的临床效果。方法从我院2019年8月~2020年6月选取60例单节段胸腰椎压缩骨折患者,将患者随机分成两组,每组各30例,一组为对照组,采用经皮椎体成形术治疗。另一组为试验组,采用3D打印结合自制体外定位器辅助治疗。观察比较两组患者的治疗效果。结果试验组的穿刺时间、透视次数明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。试验组术后1d和术后1个月的疼痛评分(VAS)与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。试验组术后1d、术后1个月的功能障碍程度(ODI)评分与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。试验组的骨水泥分布形态,以Ⅰ、Ⅱ型为主。对照组以Ⅱ型和Ⅳ型为主。试验组的骨水泥渗漏率为3.33%,明显低于对照组的26.67%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论3D打印结合自制体外定位器辅助下经皮椎体成形术治疗胸腰椎压缩性骨折,能够缩短患者的穿刺时间和透视次数,改善骨水泥分布形态,降低骨水泥渗漏率。

重水堆蒸汽旁路阀控制改进及优化

在介绍重水堆蒸汽旁路系统功能的基础上,针对在设计、调试以及运行期间存在的不同问题进行了剖析,对这些问题的解决方法进行了详细的分析,并针对解决方案和成效进行了介绍。重点地对逻辑控制和执行机构控制组件存在的问题进行了较深入分析,提出切实可行的解决办法。确保了在机组各个工况下时能正常调节阀门在控制范围内,避免出现阀门控制响应异常,进而造成机组意外甩负荷和功率损失。