状态终端受限且含多个非线性时滞的非光滑Volterra积分系统之最优控制和Near-Optimal控制

研究了含有多个非线性时滞的非光滑Volterra积分系统附有状态终端约束的最优控制问题,分别在一定前提下导出了最优控制的必要条件、最优控制的充分条件、near-optimal控制的必要条件和near-optimal控制的充分条件.

多时滞Volterra积分系统的最优控制和Near-Optimal控制

给出并证明了非光滑非线性多时滞Volterra积分系统最优控制和光滑非线性多时滞Volterra积分系统near-optimal控制的必要条件与充分条件.

基于Near-Optimal整体能效控制的某制冷机房系统高效化改造

通过高效设备、高效控制、高效输配和智慧运维等技改措施对某酒店进行了既有制冷机房高效机房化改造升级,实现了预期的能效提升目标。其中在高效控制方面,采用了自主研发的中央空调强弱电一体化高效控制柜,该控制柜借鉴了ASHRAE Handbook中提出的基于单一变量函数关系的Near-Optimal整体能效控制理念,引入了整体高效调控策略(简称N-O策略),用于冷却塔台数和频率、冷却水泵频率的整体高效调控,实现了制冷机房冷却系统(冷机+冷却水泵+冷却塔)的整体高效调控,使冷源系统全年平均运行能效比从4.5提升到了5.11,实现了高效制冷机房改造目标。

线性-非二次最优控制问题的Near-Optimal控制

对所谓的线性-非二次最优控制问题给出了一种求其near-optimal控制的方法.

面向高性能计算的互连网络拥塞控制分析与评估

随着高性能计算技术的发展,高性能计算系统的网络节点数量不断增长,高性能计算应用对网络性能的要求越来越高,高性能互连网络的拥塞控制面临很大的压力与挑战。针对高性能计算互连网络的特点,研究高效、低开销的拥塞控制方法,是确保高性能互连网络性能和稳定性的关键。针对高性能计算系统中互连通信的核心问题,对主流的拥塞控制方法进行分析和实验比较;基于高性能计算系统的结构特点和通信特性,设计用于大规模模拟仿真的数据流模型和流文件生成工具,并提出一种拥塞控制综合评价指标;使用所提出的数据流模型,在较大规模网络中对不同拥塞控制方法进行模拟,并基于所提出的评价指标对几种拥塞控制方法的性能进行分析和评估。提出的分析和评估技术可以对高性能互连网络的拥塞控制方法进行更客观和准确的分析与评估。

含风光出力随机性的独立微电网二次频率控制

针对风、光发电随机性的问题,提出一种考虑新能源减载参与二次调频的模型预测控制方法。建立包含随机功率扰动的扩展状态矩阵,采用卡尔曼滤波估算随机未知扰动;依据风、光最大可用功率,建立实时变约束,避免机组功率越限;设置合理的权重系数,优先风、光发电出力参与二次调频;通过求解变约束二次规划问题,获得各个机组的优化调频功率。最后,建立含多个光伏、风电的微电网模型,在不同场景下与常规二次调频方法进行对比仿真。仿真结果表明,所提方法能提高系统频率恢复速度,减小系统频率波动,尤其在风、光发电剧烈波动场景下。

基于LQR对直线倒立摆的稳摆控制研究及实现

针对倒立摆的稳摆控制问题,研究设计了一个LQR控制器。首先,考虑摆杆摆动的阻力矩,采用牛顿力学分析方法推导出直线倒立摆的数学模型,建立了其线性状态空间模型,并分析了系统的稳定性、能控性与能观性。通过采用仿真试凑确定加权矩阵Q、R,得到状态反馈增益矩阵K,完成LQR控制器的设计。之后,搭建了以开放式运动控制器为核心的倒立摆实验平台,在计算机上开发了实时人机交互程序,在运动控制器里编写了倒立摆控制算法。最后,进行了仿真与实测实验,验证了所设计的LQR控制器的有效性和可行性。

基于微积分控制的智能灌溉动态监控系统设计

为了解决当前农田灌溉水肥配比不均匀、不精确的问题,借助微积分控制原理,设计了智能灌溉动态监控系统。系统分为监测部分和控制部分,监测部分加载了显示软件、监控软件、MySQL数据库、水肥浓度控制算法的工业计算机,控制部分是指嵌入式控制器及其外围电路。整个系统的工作过程为:用户设置灌溉施肥参数,监测部分通过TCP通信将灌溉指令发送给嵌入式控制器,控制器收到指令后,启动变频器和增压泵,由此打开水肥一体机的电动球阀,开始灌溉作业;与此同时,EC传感器、pH传感器、管道压力传感器、流量计实时采集灌溉过程中水肥溶液的相关参数,并发送给嵌入式控制器;由控制器将数据发送给监测部分,监测部分将采集的数据与设定阈值进行对比,如不满足误差,则启动水肥浓度控制模块,输出调节电动球阀的开合度的指令,从而调整水肥浓度,满足灌溉需求。

无人机系统控制研究综述

无人机(UAV)作为集技术创新和应用场景多元化为一体的低成本、高效率的明星产品,正引领着当前社会中众多行业的变革。这一变革的核心在于无人机系统控制的不断研究与进步。系统控制是无人机技术中至关重要的一个环节,它涉及到飞行稳定性、导航精度、任务执行能力以及安全性等多个方面。对近些年来的相关文献进行了综述和分析,首先,阐述了无人机系统控制的发展需求,并对无人机系统控制发展及控制架构两部分进行了详细的介绍;接着,围绕无人机系统控制的关键技术问题,即导航定位、跟踪控制、自适应控制、集群协同控制,展开全面概述和深入剖析;最后,对无人机系统控制的发展趋势进行了展望。

父母心理控制与青少年外化问题行为的关系:意志控制和越轨同伴交往的链式中介作用

本研究以生态系统理论和选择理论为基础,考察意志控制、越轨同伴交往在父母心理控制和外化问题行为关系中的链式中介效应。研究使用父母心理控制问卷、意志控制问卷、越轨同伴交往问卷和外化问题行为问卷对1053名中学生进行了调查。结果显示:在控制了人口学变量(性别、年龄以及家庭经济社会地位)后,(1)越轨同伴交往在父母心理控制与青少年外化问题行为之间的中介作用显著;(2)意志控制在父母心理控制与青少年外化问题行为间的中介作用不显著;(3)意志控制和越轨同伴交往在父母心理控制与青少年问题行为之间的链式中介作用显著;(4)中介效应在男女生中呈现相似的显著性模式、在不同学段中不存在显著差异。这些结果对于青少年外化问题的预防与干预提供了一定的启示。

多约束条件下四旋翼机动轨迹跟踪一体化控制方法

四旋翼无人机高动态飞行需求的增加使其成为一个越来越热门的研究主题。针对四旋翼执行废墟裂缝和树林缝隙穿越任务时的大机动轨迹状态跟踪控制问题,提出基于模型预测控制的一体化控制方法,包含多约束条件下的高机动轨迹规划和多参考状态量的一体化跟踪控制,并通过飞行试验验证了所提方法相比前馈PID控制方法在跟踪规划的高机动轨迹时的优越性能。在飞行试验中,四旋翼成功穿越了60°滚转角的窄框,其实际滚转角达到60°大角度的同时,z轴误差仅为0.065 m。

基于物联网的灌溉系统定量控制算法设计研究

精量节水灌溉成为农业生产发展的关键技术。为此,基于硬地育秧过程对土壤水分的精准化控制需求,设计了一种定量灌溉控制系统。同时,根据育秧过程中的土壤需水状况监测结果,设计定量灌溉控制算法,对育秧过程中的水分状况进行预警,实现了精准化灌溉控制。

可再生能源高渗透下时滞孤岛微电网的负荷频率控制

针对孤岛微电网系统中大规模接入可再生能源导致的低惯性和开放通信网络中通信延迟对系统稳定运行造成的不可忽略的影响,该文研究变时滞影响下低惯性孤岛微电网系统的负荷频率控制问题。首先,提出一种引入虚拟惯性控制的时滞微电网分层频率控制模型;然后构造一个新的Lyapunov-Krasovskii泛函,它包括时滞乘积项和增广的s-dependent积分项。进而,选取复合松弛积分不等式、二次函数不等式和凸组合等方法与所构造泛函有效配合,得到保守性更低的稳定性判据。最后,通过不同场景的仿真分析验证所提方法在提高孤岛微电网时滞稳定裕度和系统动态性能方面具有更好的效果,并分析了时滞稳定裕度与控制器参数、非线性负载扰动之间的关系。

智慧高速铁路运行控制系统发展趋势综述

在保障安全的前提下,高速铁路运行控制系统进一步结合现代感知、控制、通信以及人工智能技术实现智慧化,是未来高速铁路发展的前沿方向。分析目前高速铁路运营中仍存在异物侵限造成安全事故、突发事件导致列车延误、运力与运量不匹配等问题,提出高速铁路运行控制系统的智能化、智慧化是解决上述问题的重要手段,是保持和提升我国高速铁路技术整体竞争力的核心组成部分。新时期的智慧高速铁路运行控制系统以实现列车(群)全天候全无人自主追踪运行控制为目标,主要包括移动闭塞、列车运行净空感知、列车状态智能监测、列车自主追踪、智能调度指挥、车-地动态自组网通信等关键技术。结合新一代使能技术,研究高速铁路运行控制智能技术的应用及其发展趋势,对我国智慧高速铁路的发展具有参考价值。

面向多运行模式的并网逆变器改进控制策略

为了改善新能源并网逆变器的性能并同时满足多运行模式(并网模式和孤岛模式)调节需求,设计了双重自适应系数,并基于下垂控制和虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制提出了新颖的改进控制策略。该控制策略可灵活地调节惯量和阻尼以满足不同运行模式的需求。设计的双重自适应系数包括自适应协调系数和自适应惯量系数,前者可提高系统动态特性并增强适用性,后者可进一步改善功率超调和振荡问题以完全消除功率超调。所提出的改进控制策略的功率响应无超调和振荡,能够提供接近于VSG控制的惯量和阻尼特性且具有更快的响应速度,可同时满足并网模式下的功率调节需求和孤岛模式下的频率调节需求,具有更大的适用性和更优异的动态特性。最后,通过硬件在环实验验证了所提出的改进控制策略的有效性和可行性。

饮酒和体力活动对社区2型糖尿病患者血糖控制的影响

目的:了解饮酒和体力活动与南京市社区糖尿病患者血糖控制之间的关系。方法:采用多阶段分层整群抽样方法,随机抽取南京市5个区5663名18岁以上社区糖尿病患者作为研究对象,采用多因素Logistic回归分析饮酒和体力活动对糖尿病患者血糖控制的联合作用。结果:5663名糖尿病患者空腹血糖控制率为39.8%(95%CI:38.5%~41.1%),调整年龄、性别、规律服药、职业、受教育水平、体质量指数(BMI)、高血压、糖尿病家族史和吸烟后,过量饮酒患者空腹血糖控制率是不饮酒/适量者的0.73倍(95%CI:0.64~0.83,P<0.001)。与不饮酒/适量且体力活动充足者相比,过量饮酒且体力活动充足者的空腹血糖控制率为其0.76倍(95%CI:0.66~0.87,P<0.001),过量饮酒且体力活动不足者为其0.58倍(95%CI:0.41~0.84,P=0.003)。结论:饮酒和体力活动对血糖控制存在联合作用,过量饮酒者如体力活动不足会进一步降低其血糖控制率。

基于简化有限集模型预测电流控制的五相PMSM统一容错控制

在五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)中,有限集模型预测容错控制(finite control set model predictive fault tolerant control,FCS-MPFTC)存在计算量大、电流谐波含量高等问题。因此,该文提出一种简化FCS-MPFTC来实现相开路和短路故障情况下的统一容错控制。首先,将模型预测电流控制的电流代价函数等效转化为电压代价函数,并采用无差拍方法通过电流模型计算出参考电压。然后,基于抑制三次谐波电流为0的原则合成虚拟电压矢量(virtual voltage vector,V^(3));通过重构V^(3)和扇区,以直接获得参考电压矢量对应的最优电压矢量。最后,对传统和简化FCS-MPFTC在开路和短路故障下进行对比实验。结果表明,所提策略能够有效减小故障后计算量、转矩脉动以及电流谐波含量。

创伤中心医疗质量控制指标专家共识

创伤是全世界的重大公共卫生问题,是45岁以下人群第1位的死亡原因,也是我国城乡居民的五大死因之一。创伤救治体系的建设是提高患者生存率的关键,完善的创伤救治体系能够确保患者迅速得到专业医疗救助,创伤中心的建设能够改善创伤救治效果。目前,我国不同地区的创伤救治质量大不相同,对创伤救治的医疗过程采用全面质量管理和对创伤的现场救援、院前急救和院内治疗进行标准化控制,是提高创伤救治能力水平和创伤患者生存率的重要措施。医疗质量控制指标作为医疗全面质量管理的关键因素,其可以引领创伤中心发展的方向。为进一步加强创伤救治的医疗质量管理,规范临床诊疗行为,促进医疗服务的标准化、同质化,国家创伤医学中心医疗质量控制专业委员会结合国内创伤救治现状,对国家卫生健康委员会2018年发布的《关于进一步提升创伤救治能力的通知》中创伤中心医疗质量的16项控制指标进行了细化和更新,制定了新版19项质量控制指标,包含名称、定义、计算方式、意义、质量控制对象等,供各级创伤中心在医疗质量管理工作中使用,为创伤中心的质量控制工作提供可循路径。实施这些质量控制指标能够引导医疗机构对创伤救治的各个环节进行严格监控和评估,并及时解决存在的问题;同时,这些指标可以提升机构内部协作效率,加强相关科室之间的沟通和协作,从而提高创伤救治的效率与水平。

考虑光储协调的配电网多阶段就地-分布式电压控制策略

针对高渗透率光伏并网点附近线路的电压越限问题,基于对含分布式电源配电网的功率调压原理的分析,提出了考虑光储协调的多阶段电压控制方法。采用切比雪夫多项式滤波方法改进基于一致性原理迭代的分布式控制方式,有效加快了分布式控制的收敛速度;提出了多阶段就地-分布式电压控制策略,包括光伏逆变器就地无功补偿的阶段Ⅰ调压、全网光伏逆变器分布式无功调节的阶段Ⅱ调压、全网储能一致性分布式有功调节的阶段Ⅲ调压。以改进的某实际55节点中压配电系统为算例进行仿真,验证了所提多阶段就地-分布式电压控制策略的有效性和优越性。

Buck型变换器预设时间自适应反演控制

针对存在负载变化和外界干扰的Buck型变换器系统,提出一种预设时间自适应反演控制方法,给出系统调节时间最小上界值与控制参数的直接关系,减少调参复杂度。构造二次分式型虚拟控制器,避免虚拟控制器微分引起的奇异性问题,并确保输出电压在预设时间内收敛至参考电压附近邻域。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。