Study of modeling and simulation of full digital controlled PMIG/MAG welding system based on Matlab/Simulink

This paper presents an integrated simulation model for full digital controlled PMIG/MAG welding system with Matlab/Simulink, and it consists of power inverter, digital control system and dynamic arc-load model. An integrated simulation study was done for full digital PMIG/MAG welding, and a method of connecting dynamic arc-load model to the system with controlled current source was presented, in addition, the simulation results were utilized to study the issues of digital control PMIG/MAG welding in this paper. The experimental results validated the developed simulation model, and this simulation study can be applied in implementation of the full digital PMIG/MAG welding and analysis of system dynamic process.

A Family of Adaptive H_∞ Controllers with Full Information for Dissipative Hamiltonian Systems

This paper investigates a parameterization method of adaptive H∞ controllers for dissipative Hamiltonian systems with disturbances and unknown parameters.The family of adaptive H∞ controllers with full information is obtained by interconnecting an adaptive H∞ controller with a generalized zero-energy-gradient （ZEG） detectable,free generalized Hamiltonian system.The present parameterization method avoids solving Hamilton-Jacobi-Issacs equations and thus the controllers obtained are easier in operation as compared to some existing ones.Simulations show the effectiveness and feasibility of the adaptive control strategy proposed in this paper.

On the Survivability of Self-repairing Control System for a Hybrid Underwater Vehicle

A hybrid remotely operated underwater vehicle( HROV) capable of working to the full ocean depth has been developed. In order for the vehicle to achieve a certain survivability level,a self-repairing control system( SRCS) has been designed. It consists of two basic technologies,fault diagnosis and isolation( FDI) and reconfigurable control. For FDI,a model-based hierarchical fault diagnosis system is designed for the HROV. Then,control strategies which reconfigure the control system at intervals according to information from the FDI system are presented. Combining the two technologies,it can obtain the fundamental frame of SRCS for the HROV. Considering the hazardous underwater environment at the limiting depth and the hybrid operating modes,an assessment of the HROV's survivability is vitally needed before it enters operational service. This paper presents a new definition of survivability for underwater vehicles and develops a simple survivability model for the SRCS. As a result of survivability assessment for the SRCS,we are able to figure out the survivability of SRCS and make further optimization about it. The methodology developed herein is also applicable to other types of underwater vehicles.

Novel flexible hybrid electric system and adaptive online-optimal energy management controller for plug-in hybrid electric vehicles

In order to achieve the improvement of the driving comfort and energy efficiency,an new e-CVT flexible full hybrid electric system(E2FHS) is proposed,which uses an integrated main drive motor and generator to take the place of the original automatic or manual transmission to realize the functions of continuously variable transmission(e-CVT).The design and prototype realization of the E2FHS system for a plug-in hybrid vehicle(PHEV) is performed.In order to analyze and optimize the parameters and the power flux between different parts of the E2FHS,simulation software is developed.Especially,in order to optimize the performance of the energy economy improvement of the E2FHS,the effect of the different energy management controllers is investigated,and an adaptive online-optimal energy management controller for the E2FHS is built and validated by the prototype PHEV.

卫星任务管控系统实战化检验分析与研究

随着航天系统运用由业务运行模式向作战使用模式转变,对卫星任务管控系统的产品质量提出了更高的要求。现行的检验试验基于满足产品的技术性能指标,检验条件单一、检验流程固定。为有效预防系统在使用中出现“不好用”“不实用”的现象,深入分析系统的实战化要求,构建了测试过程模型,提出了在上线前对系统进行全链路压测的测试方法。通过多角度想定系统应用场景,选取多样本数据,实现了最大限度地模拟实战环境,检验了系统的作战使用效能,为信息系统的实战化检验提供了一种有效的检验模式和方法。

列车大小交路通信协同运行自适应控制方法

针对列车运输能力与客流时空分布不匹配的问题,提出列车灵活编组方案和短编组小间隔自适应控制方法。首先,根据新型列控系统的特点,设计列车自适应闭环控制框架,构建列车最小追踪间隔模型,提出大小交路列车在小交路通信协同运行的编组方案。其次,根据列车编组方案短编组小间隔控制需求,基于深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)算法设计列车自适应控制模型,模型中通过设置奖励函数实现列车多目标控制,通过设计神经网络输出列车最优控制策略。然后,利用Matlab/Simulink仿真平台,以上海地铁2号线2A-2A列车通信协同运行为例,设置其追踪间隔为10 s,搭建加入随机阻力扰动的列车自适应控制模型并进行训练。研究结果表明:列车停车误差为0.1 m,准时误差为0.2 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为180.6 m,满足列车精准停车、速度协同和间隔安全性要求。针对DDPG算法估值过高而导致列车运行速度波动的问题,将神经网络中的Critic网络进行改进,改进后训练仿真表明:列车停车误差为0.03 m,准时误差为0.1 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为181.1 m,列车停车精度和间隔安全性均有提高,且速度波动相对平稳。最后,为验证该控制方法的实时性和安全性,假设前车在意外情况下减速停车,经仿真验证:后车停车误差为1.3 s,停车间隔为220.8 m,满足实时性和安全性的要求。研究成果可为城市轨道交通提供一种灵活匹配客流量的行车编组方案,为新型列控系统列车短编组小间隔运行提供一种安全高效的自适应控制方法。

城市重大公共卫生风险全过程防控体系构建

在复杂多样的城市风险中,重大公共卫生风险是影响力与破坏力较为严重的一种,探索建立符合中国城市发展进程的城市重大公共卫生风险全过程防控体系迫在眉睫。遵循风险发生过程,以“全周期管理”理念为指引,结合4R危机管理理论、风险管理理论和整体性治理理论,构建重大公共卫生风险全过程动态防控理论框架,同时立足于“以体系为核心”和“以风险为主线”的研究视角,深入分析“全过程动态”的核心意识,将风险防控过程划分为“全面风险评估预警—精准动态响应控制”,进而探讨构建包含风险识别、风险评估、风险评价和决策支持的风险评估体系,以及包含应急响应和常态化控制的风险控制机制的实践路径,提升中国重大公共卫生风险治理水平。

在线优化参数的神经网络预测监督控制

使用具有辅助变量的全格式动态线性化方法逼近系统,构建了神经网络监督控制预测模型。利用线性跟踪-微分器建立过渡过程,应用线性扩张状态观测器估计输出预测值及其微分,给出了线性PID控制算法。根据对角回归神经网络构成直接逆控制,提出了改进的控制目标函数。依据非线性递推最小二乘法在线优化了PID控制参数和对角回归神经网络的连接权。当系统控制误差大于一定值时,重置PID控制参数。最后提出了在线优化参数的神经网络预测监督控制,克服了已有的神经网络监督控制存在建模难的问题。仿真研究结果表明控制算法的响应具有理想性能。

建设方视角下的建筑工程检测管理

随着城市建设的发展,在建筑建设领域,建设单位委托第三方工程质量检测单位进行项目全过程质量把控参与度越来越深,为此,论文以建设单位视角论述第三方检测单位在建设中的管理重要意义、存在的问题,提出了把控要点及解决方法,为落实建设单位质量、安全首要责任制,提升工程质量,保证安全,进一步健全工程质量责任体系提供建议,同时为各参建方在建设过程中的检测管理提供参考。

具有时变全状态约束的多输入多输出非线性切换系统指定性能事件触发控制

针对多输入多输出切换非线性系统面临的不可测状态、状态约束、通信资源受限等挑战,本文研究了一种具有指定性能的事件触发控制策略。借助状态观测器和模糊逻辑系统,完成对不确定系统的建模。将命令滤波引入至反步递推(Backstepping)设计过程,以避免因虚拟控制器反复求导引起的计算爆炸问题,并通过设计指定性能函数,保证系统的瞬态性能。通过构造事件触发控制器和障碍李雅普诺夫函数,有效解决时变状态约束及通讯资源受限的问题,并保证系统的稳定性。最后通过仿真验证控制算法的有效性。

C92K型数控全液压模锻锤常见故障分析与维护

数控全液压模锻锤是目前世界上最先进的模锻设备,既可以实现打击能量及工序的数字化控制,也可以实现自动化连线。结合对数控全液压模锻锤工作原理及结构特点,对其常见故障的排除方法及日常维护进行归纳总结。

Accuracy analysis of a single-fault Markov model for FADEC system

Time-limited dispatching(TLD)analysis of the full authority digital engine control(FADEC)systems is an important part of the aircraft system safety analysis and a necessary task for the certification of commercial aircraft and aeroengines.In the time limited dispatch guidance document ARP5107B,a single-fault Markov model(MM)approach is proposed for TLD analysis.However,ARP5107B also requires that the loss of thrust control(LOTC)rate error calculated by applying the single-fault MM must be less than 5%when performing airworthiness certification.Firstly,the sources of accuracy errors in three kinds of MM are analyzed and specified through a case study of the general FADEC system,and secondly a two-fault MM considering maintenance policy is established through analyzing and calculating the expected repair time when two related faults happen.Finally,a specific FADEC system is given to study on the influence factors of accuracy error in the single-fault MM,and the results show that the accuracy error of the single-fault MM decreases with the increase of short or long prescribed dispatch time,and the range values of short time(ST)and long time(LT)are determined to satisfy the requirement of accuracy error within 5%.

基于物联网的抽油机井智能优化运行技术研究

为解决油井人工监测跟踪维护工作量大、优化方案调整不及时、无法满足油井智能化需求等问题,在大庆油田开展了抽油机井智能控制方法研究与评价。建立了适用于定向井的抽油机井泵示功图计算方法,进行泵功图分析和产量计量;由泵载荷、多相管流模型、油套环空内气液柱分布规律,计算动液面;通过室内模拟试验井测试评价,基于物联网的抽油机井智能控制系统产量和动液面计算精度较高。开展以井下抽油泵充满度为目标的优化控制试验,当发生供液不足时,系统自动降低运行冲次,泵充满度由34.17%逐渐增加到93.17%,泵防抽空功能得到了有效验证,节电率达到10.90%。该控制系统实时监测油井工况,实现参数自动优化,降低油井泵抽空现象的发生,可实现抽油机井高效运行,有效提高油井智能化管理水平。

六边形变换器在全功率抽水蓄能系统中的应用研究

在抽水蓄能系统中,可调速机组可以适应更宽的水头范围,提高机组运行效率。六边形变换器(Hexverter)作为一种高压大容量变换器,可以解决目前变速抽水蓄能系统中变流装置容量小、能量转换效率低以及调速慢等问题。本文提出了基于六边形变换器的全功率抽水蓄能控制系统,对六边形变换器的一般数学模型进行了分析,提出的基于网侧和机侧两种频率的多重解耦控制策略可以实现网侧和机侧功率的控制以及机侧输出电压电流频率灵活可调,基于零序网络的桥臂直流电压平衡控制策略可以实现桥臂直流均压。最后通过仿真和实验验证了六边形变换器在全功率抽蓄系统的应用的有效性。

智能网联背景下汽车底盘线控系统及控制技术应用

近年来智能网联汽车技术快速发展,底盘电控化水平不断提升,底盘线控技术作为智能网联汽车领域中的重要技术,直接影响车辆操作稳定性和安全性,合理采用相应的控制技术至关重要。本文分析智能网联背景下汽车底盘线控技术的原理,研究智能网联汽车底盘线控系统和相关的控制技术,旨在为增强智能网联汽车底盘线控系统和控制技术的应用效果提供技术支持。

具有状态约束的机械臂切换自适应控制

为了解决具有状态约束的机械臂的控制问题,本文针对一类具有全状态约束和状态不完全可测的切换严格反馈非线性系统进行研究,通过引入状态观测器、自适应神经网络和动态表面控制技术,设计了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的自适应输出反馈控制方法。利用Lyapunov方法和平均驻留时间理论(ADT)保证了闭环系统所有信号是半全局一致最终有界的(SGUUB),通过数值例子仿真验证了所提方法的有效性。最后将该方法应用于带电机驱动的机械臂并进行仿真实验,仿真结果表明,机械臂轨迹跟踪误差很小,有着良好的控制精度,同时也表明所提出的控制算法能够应用于实际工程模型。

我国智能化选煤厂技术发展与展望

作为煤炭行业数字化转型的重要环节,选煤厂智能化建设已经从单一设备自动化向整体智能化、数字化、网络化方向发展,正在推动行业逐步实现从传统劳动密集型到新质生产力的跨越。当今智能化选煤厂技术的发展主要体现在自动化、信息化、智能化三方面,通过采用先进技术和设备,如自动化控制技术、物联网技术、新型智能设备与技术、大数据与人工智能技术、智能选煤生产管理平台等,显著提升了选煤过程部分环节的高效、精准控制,提高了选煤效率和产品质量。经过多年的发展,煤炭行业在智能化道路上取得了显著的成就,但同时也暴露出一些问题:部分基础设备难以满足智能化生产管理需求,部分技术实用性不足,工艺技术管理普遍缺乏重视,智能化技术可复制性差、应用深度不足,而且面临人才短缺的问题和技能提升的挑战。下一步智能化选煤厂的技术研发和建设方向主要是实现“透明工厂”“黑灯工厂”和高效工厂,为选煤产业升级提供可靠保证。为实现这些目标,智能化技术需从服务于选煤厂的机电运维、工艺管理和安全保障三方面入手,在以下几个方面进行突破:利用智能感知技术,实现选煤生产系统的全方位参数采集和分析;开发设备全生命周期管理技术在煤炭行业的应用,包括设备故障诊断模型、智能巡检系统、AI图像识别技术监测装置、智能供配电系统和设备管理平台等;在传感器技术和智能控制技术方面加大研发力度,建立高可靠智能过程控制系统;打造选煤专家系统,利用计算机技术和大数据分析,对生产进行智能监控与优化。我国的智能化选煤厂已经完成了从无序扩张到以评分为核心的转变,目前正处于一个新的发展阶段。只要能够把握当前机遇,妥善应对各种挑战,并且持续进行技术的革新和应用的精细化,相信智能化选煤厂的发展必将为我国煤炭行业的发展作出贡献。

基于电驱动系统的农业车辆牵引负荷车设计与试验

针对传统农业车辆牵引负荷车机械结构复杂、存在加载死区导致无法实现全范围加载,采集系统功能单一无法实时评估被试车辆牵引性能的问题,设计了一种基于电驱动系统的农业车辆牵引负荷车。负荷车以最大加载牵引力150 kN为设计目标,结合对驱动轮的受力分析,完成了其整机关键部件的选型设计,采用集成发动机-电动桥的电驱动系统为核心单元,使用转向牵引架实现前桥平台的自动跟随转向。在LabVIEW RIO架构基础上,通过FPGA搭建高算力、高性能的测控系统,实现对电驱动系统电流、电压、被试车辆牵引力、油耗等多种信息的采集、无线传输与存储,并使用模糊自适应PID控制算法对牵引力加载进行闭环控制。最后开展整机性能验证试验,负荷车实现了0~150 kN范围内的负荷加载,加载系统最大响应时间为3.6 s,最大超调量为1.61%,实际加载牵引力与目标牵引力最大误差为4.5%。整机性能验证试验表明,负荷车具备良好的牵引负荷加载性能,其测控系统可实现被试车辆牵引性能多参数的实时准确监测,能够完成对农业车辆牵引性能的全面评估。

T8高频荧光灯及FULL-2WAY照明控制系统的应用——天津某培训中心项目的设计探讨

本文介绍了新型T8高频荧光灯及FULL-2WAY照明控制系统的原理。通过其在天津某培训中心项目的实际应用,说明新型照明系统与传统照明系统相比的技术和经济两方面的优势,使建筑室内照明设计方式及节能效果有了极大的飞跃。

全状态约束切换系统的自适应神经网络控制

为了解决非线性约束切换系统的控制问题,针对一类具有非对称时变全状态约束、状态不完全可测以及未知外部干扰的切换严格反馈非线性系统进行研究,引入状态观测器、自适应神经网络和动态表面控制技术,设计了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的自适应输出反馈控制方法.通过采用非对称时变障碍李亚普洛夫函数(barrier lyapunov function,BLF)使系统的全部状态满足非对称时变约束条件,而Lyapunov方法和平均驻留时间理论则保证了闭环系统所有信号是半全局一致最终有界.最后,在所提控制律的作用下,输出跟踪误差可以减小到任意小,2个仿真实验结果也验证了所提控制算法的有效性.