基于多主导极点法的时滞积分系统PID控制器设计

伺服与扰动抑制是时滞积分系统最基本的控制问题,对其进行控制难度较大。文中提出一种基于直接综合法和多主导极点配置法的微分先行PID(Proportional-Integral-Derivative)整定方法,这种方法通过比较串联滤波器与时滞积分被控对象组成的特征方程与实际期望的特征方程的系数,将三阶主导极点置于-1/λ处,并将二阶非主导极点置于-5/λ处(λ为调整参数),从而获得期望的特征方程。以实现期望的鲁棒性方式获得设计的控制器参数,通过选择不同的调优参数获取相应的Ms(Maximum sensitivity)值,在参数具有标称性的限定条件下拟合出关于Ms和调优参数的关系曲线,给出整定规则的解析形式。PIPTD(Pure Integral Plus Time Delay system)、DIPTD(Double Integral Plus Time Delay system)和FOPTDI(First-Order Plus Time Delay Integral System)系统的仿真结果表明,IAE(Integral Absolute Error)指标平均可降低35.79%,TV(Total Variation)指标平均可降低18.97%。

中国专业社会工作的非均衡、非协调发展——历史社会学视角下国家、学术和社会的互动过程

本文以历史社会学的视角和"过程—事件"的研究策略,描述和分析了1987~2006年中国社会工作发展过程中的三个时段。本文从四个方面讨论了在这一过程中国家、学术和社会多元互动以及"非均衡"、"非协调"发展的结果。这包括:"国家强势主导"是中国政府的基本立场和基本手段;在"国家强势主导"下学术和社会的"习惯性顺从";民政代表国家进行强势主导的主要动因是追求软权力;民政主导与其他政府部门间的不协调的影响。

一种飞机俯仰角二自由度PID控制算法

飞机俯仰角是飞机纵向运动中最基本的控制模态,实现对其控制难度较大。针对飞行器俯仰角增量和舵面偏移量构成的四阶系统简化后的一阶积分延时系统,文中提出了一种二自由度PID控制算法。该算法基于多主导极点配置法与直接综合法,将设定点滤波器与控制器分开设计,并以解析式的形式给出整定律。通过算法仿真验证可知,文中提到的方法能较好地应用于飞行器俯仰角的四阶系统,并且具有优良的扰动抑制性能以及更好的伺服性能和鲁棒性。

多载量自动导引车系统防死锁任务调度方法

针对车辆装配制造应用环境中的辅料配送多载量自动导引车系统(AGVS)任务调度问题,建立了以最小化任务配送路程和最大化待料停产剩余时间为综合优化目标的任务调度数学模型,提出于基于改进带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的防死锁任务调度方法。首先,构建了多个用于产生优质个体的启发式规则,以提升NSGA-Ⅱ初始种群的质量;设计了结合前瞻性预测机制和防死锁策略的个体解码决策流程,以决策出满足所有约束条件的防死锁任务调度方案;然后,为了加速非支配前沿向更优方向收敛,设计了带精英保留策略与邻域搜索的种群进化机制;最后,通过仿真实验对所提方法进行了验证。仿真结果表明:与其他方法相比,所提出的防死锁任务调度方法,能够以较低的任务执行时间获得更高的内饰装配线产能。

基于Hanson噪声模型的螺旋桨气动与噪声优化设计

针对螺旋桨气动与噪声多目标优化设计问题,采用基于非均匀有理B样条的自由曲面变形方法对全桨叶进行三维几何变形。为节省优化计算成本,将RANS方法和Hanson模型相结合预测纯音噪声,其预测精度与耦合URANS方法的FW-H方程相当。在此基础上,采用Kriging代理模型与非支配关系排序遗传算法进行优化搜索,建立了螺旋桨气动与噪声多目标优化设计框架。采用该框架对某民航客机螺旋桨进行优化设计,优化以叶片不同展向站位的翼型扭转角和弦长作为设计变量。相比基础桨叶,在功率不增加的情形下,巡航构型风洞试验状态的轴向监测点噪声值最大下降约0.25 dB,在功率略有增加的情形下,噪声降低约1 dB。

白洋淀流域水环境承载力多属性决策方法优选和方案评价研究

为有效解决白洋淀流域水环境承载力多属性复杂决策问题,提出了基于人口-经济-水生态-水资源-水污染五维复杂性质决策指标评估体系(包括28项指标),并将基于新的优势关系的理想点法(TOPSIS)、多准则妥协解排序法(VIKOR)和改进密切值法应用于白洋淀流域水环境承载力多属性决策方法和方案优选中。结果表明:1)变异系数属性赋权方法实现了白洋淀流域水环境承载力多层面和复杂因素影响作用的定量化,并且表明影响该流域水环境承载力的主要因素为地下水资源量、造纸和纸制品业比例、纺织业比例、调水入淀量等;2)3种多属性决策方法中,改进密切值法计算更简便、理论更简单,为优选决策方法,它能在处理水环境承载力管理决策问题涉及的经济、社会、环境、技术标准等多层面复杂性质的同时,更好地实现水环境承载力多属性决策方案评价和优选;3)3种方法得到的多属性决策方案优选排序结果一致性达到83.3%,均表明理想型方案(F_(12))为最优,次优方案为可持续发展型(F_(11)),最劣方案为经济低速发展型(F_(2))。结合白洋淀流域实际,可采取2030年适当降低第一、二产业规模,大力发展高端高新产业和服务业等第三产业,适度发展生态旅游,限期提升改造或关闭纺织业、造纸和纸制品业等高耗水、重污染产业,增加外调水量,将污水处理厂出水提标至地表GB 3838—2002《地表水环境质量标准》准Ⅳ类标准等较严格的水环境保护措施,以达到改善环境的目的,并为管理者制定高效决策提供基础。

基于二自由度PI控制器的吹塑机张力控制系统

吹塑机的张力控制系统是一个大时滞线性系统,实现其控制难度较大。针对张力控制系统的一阶积分时滞模型,提出一种改进的基于多主导极点配置方法的二自由度PI控制算法,假设存在正的、稳定的多主导极点,过程控制系统无振荡,并且非主导的极点和零点对控制过程无影响,为了提高伺服性能和降低超调量,在结构中设计了设定点滤波器。仿真案例实验结果表明,该方法在吹塑机张力控制中具有良好的追踪性能和扰动抑制性能。

基于广义Choquet积分的Pythagorean不确定语言TODIM方法及其应用

针对评价信息为Pythagorean不确定语言变量且指标具有关联性的多指标决策问题,考虑到决策者的参照依赖和损失规避等有限理性行为,提出一种基于广义Choquet积分的Pythagorean不确定语言TODIM方法.首先,给出Pythagorean不确定语言变量的定义及其相关理论;其次,考虑决策者的参照依赖行为,计算各方案相对于其他方案关于各指标的收益或损失值;再次,考虑决策者的损失规避行为,集成指标关联情形下方案的收益或损失值,得到每个方案相对于其他各个方案的个体感知优势度;最后,计算各方案的总体感知优势度,并依据总体感知优势度进行方案排序.一个雾霾污染治理的算例验证了所提出方法的实用性和有效性.

基于鲁棒PID控制器的注射机料筒温度控制系统

注射机的料筒温度是决定塑料成品品质的一个关键因素。基于一个假设,即存在一个稳定的实主导极点,并且这个极点的阶数超过所设计的PID控制器的可调整参数的数量。提出了一种新的基于多主导极点方法的PID控制器,研究了注射机料筒温度的一阶积分时滞系统的鲁棒控制。利用Matlab求解特征方程对s的各阶导数组成的联立方程组,得到主极点和PID控制器的可调参数。在注射机注射速度系统的一阶积分时滞系统下进行了仿真实验,结果表明:设计方法具有良好的追踪性能和调节性能,并且鲁棒性良好,能够满足注塑机料筒温度控制的需求。