基于强化学习的柴油机调速算法研究

为了更好地调节柴油机转速,提出一种强化学习–比例积分微分(proportional integral derivative, PID)控制器,并应用到了柴油机转速控制中。基于连续动作空间的柔性动作–评价(soft actor-critic, SAC)算法,结合连续型PID控制器,设计了一种强化学习–PID控制器,可代替传统PID控制的转速环。优化设计了基于演员–评论家(actor-critic)框架的输入输出和奖励函数以匹配柴油机特性,采用随机动作增加寻优效率,形成SAC-PID控制柴油机转速的网络交互结构,达到快速调整转速,减小稳定时间的效果。构建了以柴油机D6114为原型机的MATLAB/Simulink平均值模型,并利用试验数据验证了仿真模型的有效性。利用平均值模型,仿真验证了该控制算法效果。经过仿真验证本算法使柴油机转速响应曲线超调量更小,响应时间更快,鲁棒性更强,SAC-PID控制负载瞬态调速率和稳定时间均已达到1级精度指标。仿真对比验证了SAC算法的联合控制效果,结果表明其较其他算法更佳。

复杂城市地下综合管廊控制测量技术研究

面对城市地下综合管廊测量结构复杂、精度要求高的技术难点,本文以兰州市某双层结构地下综合管廊为例,运用矿山测量技术,通过导线测量坐标传递原理,成功解决了复杂结构下的控制测量问题。研究结果为复杂地下综合管廊的测量提供了关键技术方法,对城市地下空间管理与维护具有重要的参考和技术支持价值。

复杂整体叶轮数控加工关键技术研究

在工业发展过程中数控加工工作发挥着重要的作用,因此为了提高生产效率,保证产品精度,需要加强研究数控加工工作。复杂零件加工精度关系到我国工业发展效率,因此本文主要分析了复杂整体叶轮数控加工的关键技术,对于相关工业生产工作提供参考,从而在各个领域中推广叶轮的利用。

一种电力有源滤波器电流控制的新方法

针对电力有源滤波器存在滤波效果不够理想这一问题,并根据系统参考信号是周期变化的特点,提出了递推积分PI积分控制算法,实现对系统的无差控制。在此基础上,为提高系统响应速度,将递推积分PI控制与滞环控制有机结合,提出了复合型滞环控制方法。该方法具有计算量小、容易工程实现的特点。利用频域分析法从理论上证明了所提出的控制算法的有效性。最后,对所提出的方法和传统的滞环控制方法进行了仿真和实验研究,从快速性和控制精度2个方面进行了比较,验证了所提出的方法的可行性。

三相并网逆变器比例复数积分电流控制技术

传统PI控制无法消除并网交流电流稳态误差,但关于稳态误差存在的根本原因相关文献描述较少。为揭示其本质,首先建立并网电流控制模型,然后通过叠加定理和频域分析得出结论:并网交流电流零稳态误差控制条件为:系统控制器在并网电流频率处具有无穷大增益,而PI控制不具有该特性。在该结论基础上,提出一种可消除并网交流电流稳态误差的比例复数积分(proportional complex integral,PCI)控制,给出一套控制器参数整定方法,并采用TMS320F2812 DSP实现系统的数字化控制。在理论分析的基础上进行仿真和实验研究,通过与PI控制对比验证PCI控制的有效性。

复杂工业过程智能协调控制系统的设计与应用

针对复杂工业过程系统的特点,提出一套智能协调控制方案:以管理信息系统局域网为基础,将人工智能、专家系统、模糊神经网络控制各自的优势综合在一起,构成一个智能协调控制系统,用于对复杂工业过程实现管控一体化,为复杂工业过程的控制提出一条有效途径。经仿真和控制实验结果表明,控制性能令人满意。

单独注入式混合型有源电力滤波器复合控制策略的研究

本文建立了单独注入式混合型有源电力滤波器的电气模型。根据此模型综合比较了混合型有源电力滤波器的两种常用控制策略,提出了一种基于检测电网谐波电压与谐波电流的混合有源电力滤波器复合控制方案,并对其补偿性能和抑制电网频率和系统阻抗变化的影响进行了分析。为了实现系统的无差控制,提出了基于递推积分的PI算法,并且由模糊推理在线整定比例系数和积分系数,该算法能有效地提高系统的动态和稳态性能。仿真和实验结果表明采用这种复合控制的注入式混合有源电力滤波器能达到较好的滤波效果。

并联混合有源滤波器复合控制策略

将广义积分PI控制器与基于虚拟电感的指定消谐前馈控制算法结合提出了一种新的复合电流控制策略。其中,前馈控制器的基本思想是:在指定谐波频率处将有源滤波器(APF)控制成一个"虚拟电感",与无源滤波器(PF)发生串联谐振,为谐波电流提供一个低阻抗通路,动态性能良好。前馈控制对PF参数依赖性强,控制精度难以保证;而广义积分PI控制器能够无稳态误差地对特定频率谐波进行补偿,但是对于变化的负载,广义积分PI控制器需要数个周期才能实现谐波电流的精确跟踪。因此,该复合控制策略保证了混合有源滤波器(HAPF)既具有良好的动态性能又有较小的稳态误差,而且能对谐波进行分次补偿。实验结果证明所提控制策略是可行的和有效的。

复杂网络环境下跨网访问控制机制

以天地一体化网络、物联网和复杂专用网络为代表的复杂网络环境(CNN,complex network environment)具有设备动态接入,网络异构、众多和信息跨网流动频繁等特点。上述特点给复杂网络环境下的访问控制技术带来细粒度控制、策略跟随和策略语义归一化等一系列新需求。针对这些需求,将面向网络空间的访问控制机制映射到复杂网络环境中。首先展示访问控制机制的具体映射过程,其次提出相应的访问控制管理模型,并用Z符号形式化地描述管理模型中的管理函数。实例分析表明,该访问控制机制可满足上述一系列新需求。

大型复杂钢结构施工力学及控制新技术的研究与工程应用

随着我国钢材产量持续位居世界首位,钢结构在建筑工程中的应用越来越广泛。特别是大型公共建筑领域,涌现出大量复杂钢结构工程。它们对施工力学分析和控制技术提出了多方面挑战,尤其表现在三维动态变形预调技术的发展,整体提升、落架、起扳、滑移、张拉技术的信息化应用,面向建筑全生命周期结构设计理念的实现以及对施工误差、施工环境温度、焊缝收缩、混凝土收缩徐变等影响成型结构性能的因素的控制研究上。这些技术难点,必须通过能够在时间域和空间域进行协同时变分析的一体化系统来解决。结合国内外具有代表性的大型复杂钢结构工程,阐述了一体化协同时变分析系统在解决上述施工力学和控制问题时的原理、方法以及其中的新算法、新技术,为今后的工程建设提供参考。

从印度大停电透视电力系统的广义阻塞

“7·30”大停电暴露出印度在电源发展、电网发展、网架结构、体制管理、一次能源、环保约束、市场经济、信息技术等方面给电力系统可靠性埋下的隐患及在停电灾难中的推波助澜。这些因素像物理电网的输电阻塞一样，影响供电充裕性和安全性，不妨称为广义阻塞。各参与方藉此谋取利益的博弈又往往加剧这些广义阻塞。从这个视角反思印度停电灾难的必然性、实际触发事件的偶然性，以及停电演化过程的内在规律；研讨对中国的启示；探索中国减少大停电风险的措施；指出坚强智能电网在保障大能源安全与环境安全中的作用。

三七连作田根腐病复合症综合治理措施与效果

以土壤熏蒸剂、枯草芽孢杆菌、选择性杀菌剂复配剂处理种苗和根围土壤为主要方法，对连作田三七根腐病复合症进行了综合治理试验。结果表明：（1）大扫灭（98％含量，30～40g/m^2剂量）、钾-威百（35％含量，40-60g／m^2剂量）和氰氨化钙（60-90g／m^2剂量）对三七连茬病土进行熏蒸处理后，真菌、杂草、细菌和线虫灭生效果达90％-99％，1年生与2年生三七成苗率显著提高，生长季前期3个月内根腐病复合症发病率明显降低，其中大扫灭灭生效果突出。（2）土壤熏蒸后，用G3菌剂（枯草芽孢杆菌）与单杀菌剂农利灵、噻菌灵和扑海因组合播前拌种和移苗前沾根处理，其中以菌剂与农利灵组合最好，噻菌灵和扑海因组合次之。枯草芽孢杆菌G3菌剂（2×10^10／cfu／g用量3kg／100m^2）单独施用，在田间温度低于15℃条件下无明显防效。（3）熏蒸＋G3＋化学杀菌剂复配剂1或2播种前拌种和移栽前沾根处理组合试验防效最好。

铁路行车安全综合监控系统的复杂性研究

铁路行车安全综合监控系统是确保铁路行车安全的综合系统。根据复杂性研究的相关理论,提出该系统是一个开放的复杂巨系统,并在此基础上提出综合集成方法研究和解决复杂性问题的关键步骤是“系统分解”和“综合集成”。从复杂性研究的角度对行车安全综合监控系统进行探讨,有助于认识系统构建和发展中出现的问题。

基于比例复数积分的风力发电并网逆变器控制方法

针对现有新能源并网逆变系统存在控制算法复杂和硬件锁相环带来的成本增加等问题,该文提出了一种基于比例复数积分控制的双闭环控制新方法。该控制方法以比例复数积分控制作为电流内环,以功率源形式直流母线电压控制作为系统外环。前者解决了传统PI控制无法消除并网电流稳态误差的问题,后者实现了功率源直流母线电压的稳定,以保障并网系统正常可靠运行。该文对功率源输入并网逆变器的电流内环与电压外环的参数和性能进行了详细地分析,并搭建了基于Matlab/Simulink的仿真系统,验证了控制算法的正确性。在理论分析与系统仿真的基础上,采用TMS320F2812 DSP实现了系统数字化控制,并基于风力发电系统平台试验验证了所提出控制方法的可行性与有效性,结果表明网侧的功率因数保持在0.97以上,电网电流最大谐波约为2.13%,满足电网要求。

光伏并网逆变器通用比例复数积分控制策略

比例复数积分控制是光伏并网逆变器电流控制方案之一。传统观念认为比例复数积分控制只能在三相正交坐标系(如静止αβ坐标系)下实现,无法在三相abc坐标系或单相坐标系下实现。为解决该问题,提出一种通用比例复数积分控制,该控制方案不仅可在三相abc坐标系下实现,也可在单相系统中实现。文中对提出的新方案进行理论分析和仿真研究,并建立基于TMS320F2812 DSP的数字化实验平台进行实验研究,结果验证了提出方法的可行性和有效性。

微电网孤岛运行模式下谐波电流抑制研究

微电网中采用下垂控制的逆变器对外呈现为近似电压源的特性,并经由线路阻抗连接到公共母线处。如果交流母线电压存在谐波分量,在线路阻抗较小的情况下将产生较大的谐波电流,进而降低母线电能质量,影响微电网安全有效运行,因此需对谐波电流进行相应控制。该文针对低压微电网中逆变器并联孤岛运行系统,提出采用准比例复数积分调节器进行谐波电流抑制的方法,该方法无需坐标变换,可直接针对特定次谐波电流进行控制,并且该复数调节器为一阶系统,较易于工程实现。最后通过仿真和实验对该方法进行验证。

政府投资大型复杂项目总体项目管理框架研究

针对目前我国政府投资大型复杂项目管理中存在的问题,提出了总体项目管理的必要性,在提炼国内总体项目管理理论和相关工程实践的基础上,对其主要内容进行了系统的探讨和研究,构建了总体项目管理框架,包括项目实施策划咨询、综合集成管控以及职能部门支持。并提出了总体项目管理方的组织架构,为后续政府投资大型复杂项目的总体项目管理提供参考和借鉴。

基于合成矢量的双级矩阵变换器驱动感应电机电流控制策略

将双级矩阵变换器(two-stage matrix converter,TSMC)作为感应电机的驱动装置,针对传统矢量控制中感应电机参数变化造成控制系统解耦不充分的问题,提出了基于合成矢量的TSMC驱动感应电机电流控制策略。对TSMC与感应电机合成矢量的数学模型进行推导和合理的简化。利用合成矢量根轨迹法设计出一种基于复数比例–积分控制器的电流闭环控制系统,解决了随着系统频率增加控制系统控制性能大大下降的问题,并降低了常规解耦控制系统对电机参数的依赖性。仿真结果表明:TSMC能提供满足感应电机调速要求的高质量输出电压和电流,所提出的控制策略能有效改善控制系统的动态和稳态性能。

三相并网逆变器基于a,b,c坐标系的QPCI控制策略

三相并网逆变器电流控制中,准比例复数积分(QPCI)控制在消除稳态误差和保障系统稳定性方面具有较好的优势。传统观念认为QPCI控制只能在静止a,0坐标系下实现,而无法在三相a,b,c坐标系下实现。为解决这一问题,在此提出一种基于三相a,b,c坐标系下的QPCI控制策略。在a,0坐标系QPCI控制结构图的基础上,推导出QPCI控制器在静止坐标系a,b,c下的数学模型,再结合三相系统特点,构建出三相a,b,c坐标系下QPCI控制结构图,减少坐标变换运算,使得控制结构简单、易于实现。对提出的新策略进行了详细理论分析和仿真研究,并建立了 LC型三相并网逆变器实验平台研究,实验结果验证了提出方法的可行性和有效性。

三相四线变换器相位补偿控制策略研究

比例复数积分(proportional complex integral,PCI)控制器作为一类基于内模原理控制器的最小构成单元,可用其构造同步坐标系下的比例积分控制器、比例谐振(proportional resonant,PR)控制器、重复控制器。但在上述构造过程中需将各PCI控制器增益取为相同值,此举将降低控制器增益的调节自由度,增大设计难度。该文在获取准PCI控制器的基础上,利用复数形式的增益系数,形成相位补偿准PCI(phase compensation quasi PCI,PCQPCI)控制器,将其与PCQPR相配合,对电压外环正/负序分量和零序分量进行控制,从而实现对三相四桥臂逆变器的恒压恒频控制。所提出的电压外环控制器方案能够独立地对任意次序分量进行相位补偿,提高控制系统的响应速度和稳定裕度。通过频域方法和线性二次型调节器完成对控制器参数的整定。最后通过仿真和实验,验证所提算法的可行性和有效性。