带有扰动观测器的智能车队分布式协同控制

目的为了研究含有未知外部扰动和未知非线性项的领航车辆和跟随车辆的同质车队控制问题,实现车队协同控制并达到车队控制目标,以解决交通拥堵、减少尾气排放和提高道路交通容量。方法本文提出一种新的分布式车队协同滑模控制策略,结合车辆间距策略和通信拓扑结构,确保车队的稳定性以及间距误差和速度误差的收敛性。针对车辆动力学模型中的未知非线性项,提出分布式神经网络自适应律,用于估计和补偿系统中未知非线性项的影响。并且,由于车队系统不可避免地会受到外部扰动的影响,设计扰动观测器并调整其参数,以逼近系统的实际外部扰动。结果通过Lyapunov稳定性分析证明分布式车队控制策略的正确性和有效性,并通过相应的车队控制实例进行验证。结论所提出的分布式协同滑模控制策略和分布式神经网络自适应律能够有效实现车队协同,保证系统的快速响应、稳定性和鲁棒性。

船用配电智能保护测控设备状态信息采集方法

配电智能保护测控设备状态信息是判断该设备运行状态的核心依据,为此,提出基于5G网络的船用配电智能保护测控设备状态信息采集方法。该方法通过以A/D采样芯片为核心的数字信号处理器,高效采集船用配电智能保护测控设备状态信号,通过传输点组成5G网络延迟容忍传输机制的初始结构,并构建基于5G网络的数据传输模型,用于传输采集的船用配电智能保护测控设备状态信号,存储在监控终端服务器。测试结果表明:该方法能够完成获取不同设备的运行幅值信息,平均偏离程度和平均离散程度结果均在0.014以下;数据的存储速率较为稳定,均在12 MB.s-1左右,采集效果良好。

氧化铝熟料烧结回转窑智能控制系统设计与应用

介绍了氧化铝熟料烧结回转窑的工艺生产过程。针对生产过程存在的大滞后、非线性和多变量强耦合等特点,提出了基于自适应模糊控制、软开关控制、自适应预测控制和传统回路控制相结合的智能控制策略,并基于此策略在计算机集散控制系统上开发了氧化铝熟料烧结回转窑智能控制软件,成功应用于某公司氧化铝熟料烧结回转窑,实现了氧化铝熟料烧结回转窑的稳定控制。该系统投运以来可靠性高,控制效果及时、准确,具有在冶金、水泥等行业推广的价值。

基于CAN总线的运动控制系统的设计

为同时实现运动控制系统的开放式通信和分布式控制,将CAN总线应用到系统各组成部分的通信控制中;以PC机为上位机,80C196KC单片机为智能节点的核心,设计了CAN适配卡及各智能节点,进而构成总线式运动控制系统;该系统是一个具有通用性的基于CAN总线的工业测控系统;该系统与传统的控制系统相比更易于改型和扩充,目前已应用于实际工程控制中。

改进布谷鸟搜索算法在轧制规程优化中的应用

针对轧钢精轧过程负荷分配的优化问题,使用基于梯度的自适应布谷鸟搜索(GBAQCS)算法对轧钢精轧机组负荷分配进行了仿真优化试验。首先优化目标函数,确定约束条件,对GBAQCS算法进行了收敛性和稳定性分析;接着对轧钢精轧机组轧制规程进行了优化计算,并对该算法与经验负荷分配法在轧钢精轧机组的负荷分配问题上的计算结果进行了对比。对比结果表明,GBAQCS算法不仅具有良好的收敛性与稳定性,且能够使钢材经过各机架后拥有更加合理的出口厚度,轧制过程中对轧制力的设定也更加符合生产要求。GBAQCS算法既能充分发挥前几个机架的设备能力,提供较大的轧制力,又能使后几个机架针对板形、板厚依次减小轧制力,大大提升了对板形、板厚的优化效果,在负荷分配优化过程中更为合理地分配了轧制力,满足了出口厚度与板形要求。

集散控制瓦楞纸箱抗压强度及其参数测试系统

介绍采用MCS - 5 1系列单片机 80 31为主组成智能控制的瓦楞纸箱抗压强度测试机的软硬件结构 ,并且与其它智能测试机及主微计算机联网通讯组成瓦楞纸箱测试集散控制系统 ,该机具有操作简便 ,抗干扰能力强等特点。

一种航天器智能自适应控制方法

航天器智能自适应控制是航天器智能自主控制的一个重要组成部分。研究以带可伸缩挠性附件航天器为对象,以实现高精度、高稳定度和强适应性为目标的智能自适应控制的基本原理和方法,根据对象特征模型和自适应黄金分割控制律提出了基于附件长度的变参数主动控制方法,即中心刚体控制与挠性附件主动控制相结合的联合自适应控制方法。数学仿真结果表明不管航天器挠性附件伸展或收缩,亦或是受到共振扰动,该控制器都能快速抑制姿态角和模态的振动,而且姿态角和模态超调量都很小,其控制效果优于其他控制器的控制效果。

集散式建筑及社区空气质量监控系统

将健康建筑和智能建筑这两个原本平行的研究思路相互结合 ,旨在建立一个新的环保概念与可操作系统理论模型———集散式建筑及社区空气质量监控系统 .它能根据当前室内实际空气质量状况 ,及时做出自我调节 ,可靠并高效地保持室内环境健康状态 .

面向智能DNC的嵌入式机床状态监测系统设计

提出了一种面向智能DNC的嵌入式机床状态监测系统(eMCMS)设计方案。首先给出了基于3层分布式架构的智能DNC系统框架,然后描述了eMCMS的硬件与软件模块设计,并介绍了其中的"刀具状态识别器"所用算法,最后给出了测试结果。

智能配电网技术及发展趋势

在能源需求持续增长和环境保护呼声日益高涨的今天,电能已经成为人们在工业生产、日常生活中首选的能源供给来源。随着自动化技术的发展,发展配电网智能化、自动化已经成为各个国家的共同选择,用以满足不同用电户的需求。文章分析了智能配电网在智能电网系统中的发展现状,阐述了智能配电网组成结构对元器件的功能要求和安全保护措施,对照智能配电网的发展过程,展望了智能配电网的发展趋势。

基于DMPC的智能汽车协同式自适应巡航控制

本文中针对单向通信拓扑的非线性车辆队列协同式自适应巡航(CACC)控制问题,提出一种保证队列稳定且满足队列各车跟随性、安全性和乘员舒适性的分布式模型预测控制(DMPC)策略。首先建立了车辆队列的动力学模型和通信拓扑结构模型,并基于队列系统的多项优化性能设计代价函数和系统约束,使队列中每一辆跟随车基于其接收到的有限信息求解一个开环局部最优问题,计算出当前时刻的最优控制量作为输入并不断重复这个过程,达到滚动优化的目的,实现车辆队列的协同式自适应巡航控制。其次通过CACC系统局部代价函数之和构建Lyapunov候选函数,证明了车辆队列系统渐进稳定性的充分条件。最后通过CarSim和Simulink联合仿真,分析了算法在理想状态下对不同形式单向通信拓扑车辆队列的控制性能;通过实车试验,验证了算法在实车条件下感知层存在抖动、底层控制存在延迟和误差时的控制性能。仿真和实车试验的结果表明,本文提出的控制策略能使队列车辆实现各项优化性能,同时对外部干扰有较好的鲁棒性。

直流微电网潮流控制器与分布式储能协同控制策略

针对直流微电网互联变换器提出一种能根据两端直流母线电压判断自身传输功率方向与大小的智能控制策略。该策略首先将两个直流微电网之间的互联变换器作为微电网潮流控制器(MicrogridPowerFlowController,MPFC)来控制互联线路上的潮流。然后提出一种微网自适应功率下垂控制方法使MPCF与分布式储能协同控制直流母线电压。最后使用Matlab/Simulink仿真验证该控制方法能够有效提高系统的稳定性和效率,并且能够减小因不需要的功率流动所带来的功率损耗及储能的充放电次数。

综采工作面自动巡检机器人系统设计

为解决综采工作面巡视作业空间狭小、设备间配合动作复杂、作业环境恶劣导致的人工巡检困难,巡检人员安全无法保障的问题,设计了一种占用空间小,适应三大设备相互动作,可以实现自动化巡检,集视频监控、数据融合、数据上传、温度异常报警等功能为一体的综采工作面巡检机器人系统。自动巡检机器人系统包括自动巡检系统、机器人本体、电气控制系统、通信网络系统和集控室集控系统。其自动巡检系统采用吊缆机构与悬轨支撑机构相结合的方式实现了综采工作面液压支架拉架动作后机器人巡检路径轨道的自适应;机器人本体上装载的可见光相机和红外热成像仪采集的工作面作业数据可通过通信网络系统实现与控制主机间的双向信息交互,采集的作业数据通过集控室集控系统实现可见光和红外数据的实时融合,为进一步通过智能分析算法实现更高级识别奠定基础;集控室系统可以对采集数据进行可视化处理,对巡检机器人工作状态进行实时智能控制,并在综采设备工作异常时报警。自动巡检机器人在中煤张家口煤矿机械有限责任公司综采工作面实验室进行了试验性研究,研究结果表明:在综采工作面的狭小设备空间中,液压支架经常性会进行拉架操作,现有的固定轨道的巡检机器人无法进行巡检,自适应轨道系统可以吸收拉架产生的设备位置变化,保证巡检轨道的畅通,实现了巡检机器人的无障碍通过;机器人本体采用高精度可见光传感器和热成像传感器,可以获取高精度的可视化图像信息,相较于现有人工目测或手持仪表测量,数据真实可靠,并可实时反馈现场环境状况。集控室系统可视化处理后的数据能直观反映出设备运作时的工作状况,提高了巡检人员对工作设备操控的准确度,其报警功能可以在工作异常时及时告知巡检人员作业异常原因及异常区域,提高巡检作业的安全可靠性。此综采工作面自动巡检机器人站地空间小,可代替人工实现对综采工作面的巡检作业,巡检作业安全可靠。

多导弹协同作战中的分布式协调控制问题

在群体智能技术框架下,介绍并讨论了几种多导弹时间敏感型协同作战任务,分析了此类任务的特点和优势以及与编队控制任务的异同.在此基础上,指出了时间敏感型协同作战任务中的协调控制问题的研究难点,梳理了导弹群指定时刻命中目标、协同同时命中目标和协同拦截机动目标等协同作战任务涉及的协调控制问题的研究进展.并针对多导弹时间敏感型协同攻击与防御中的分布式协调控制问题中的共性科学问题进行了讨论与展望.

智能化数据采集系统在电力系统中的应用

主要介绍了ABB智能化数据采集系统在电力系统中的应用,把分布式遥信、遥测、遥控、遥脉等技术与现场总线技术相结合构成了新一代电力系统自动化,实现真正的电力系统无人值守。通过模拟量转化成数字量信号的传输,能够提供分布式高性能的数据处理能力。分别在性能和工程应用上介绍了ABB主要产品———电力监控装置PMC916和分布式RTU(RSI32遥信装置、RCM32遥测装、RCU16遥控装置、RPA32遥脉装置)。

炼油化工自动化技术发展要点和经验(1)

当代炼油、石化工业自动化技术发展要点和经验可归纳为:①集散型控制系统(DCS)面向智能化和开放型;②先进过程控制(APC)快速应用;③先进控制策略向高层次演化;④仿真模型成龙配套;⑤闭环优化控制是未来的趋势;⑥储运(OM & S)自动化日受重视;⑦公用工程优化排上日程;⑧计算机一体化生产(CIM)系统增添后劲,提出了提高DCS应用水平、改进APC维护保养、建立软件工程化队伍,运用过程仿真技术、重视在线优化调合和公用工程优化等方面的建议。

基于LPC2103智能开关控制器的设计与试验

针对目前分界开关控制器智能化程度不高、数据采集精度不足的情况,设计一种智能控制器系统。采用模块化设计,以ARM微处理器为核心,对配电线路电压、电流及开关状态信息进行检测,检测数据通过无线模块上传给监控中心,实时监测配电线路运行状态和开关状态。分别对电流和电压信号进行测试,测量值和计算值的相关系数分别为0.996 1和0.996 8,均满足控制器精度设计要求误差在±0.5%额定值,为电力系统配电线路分界开关智能控制器的研究提供基础。

复杂配网新型馈线终端自适应快速保护控制原理与实现技术研究

提出一种复杂配网新型馈线终端自适应快速保护控制原理,在该原理的基础上制定出快速故障定位、快速故障隔离和快速供电恢复的通用型控制策略,适应有源配电网网络拓扑结构的变化,实现智能终端之间、智能终端与馈线主站之间的互通互联、即插即用以及分布式FA智能控制。

汽车园区能源一体化智能管控系统的设计与应用

通过对某汽车制造厂分布式能源项目的建设及用能情况分析,该文系统的介绍了汽车园区能源一体化智能管控系统的设计与应用,主要包括供能端设备及公辅系统的集中监控、用能端能源数据的采集、数据集成、能源管理系统的功能开发。通过一体化智能监控系统的实施,提高了企业能源管理的智能化、信息化水平,从而优化企业能源使用,达到节能降耗、绿色减排的效果。