高校创新创业型学生党建品牌建设探索——以西安建筑科技大学信息与控制工程学院学生党支部为例

文章分析了高校党建工作与创新创业教育融合的必要性,探讨了建设创新创业型学生党支部品牌的意义,并对西安建筑科技大学信息与控制工程学院学生党支部创新创业品牌的建设进行了研究。

石化产业需求导向的控制工程专业学位研究生培养体系构建

当前,我国专业学位研究生招生规模在不断扩大,但人才培养过程中存在着与学术型研究生培养模式同质化等问题,难以满足产业需求。辽宁石油化工大学控制工程专业经过多年的探索和实践,以石油化工产业需求为导向,以实践创新能力培养为核心,构建了“两驱动、四递进、三支撑”的人才培养体系,建立了对接产业需求的教育质量评价和持续改进机制,以期培养更多能够适应石化产业升级和引领行业发展的高层次应用型人才。

隐蔽攻击下信息物理系统的安全输出反馈控制

研究了受到隐蔽攻击的信息物理系统(Cyber-physical system,CPS)安全控制问题.采用KL(Kullback-Leibler)散度描述攻击的隐蔽性,并设计动态输出反馈控制器,使系统可达集始终保持在安全区域内,其中可达集定义为系统状态以一定概率属于的集合.首先,给出隐蔽攻击下检测器残差所在范围的一个外椭球近似集;其次,根据该近似集和噪声的范围给出控制器参数与系统椭球形不变可达集的关系;然后,通过设计可逆线性变换并构造凸优化问题,求解安全控制器参数和相应的不变可达集;最后,使用弹簧−质量−阻尼系统进行仿真,验证了所提控制方法的有效性.

新工科背景下的石化控制类工程人才培养体系的研究与实践

课题组在石化控制类工程人才培养和教学过程中,把“产业需求、应用型人才培养和OBE理念”融合贯通,将“知识、能力、素质”融合贯通,对传统人才培养模式进行改革,打造了新工科背景下的石化控制类专业群,营造了面向生产实际的育人环境,形成了基本完善的石化控制类工程人才培养体系,培养模式改革探索成效显著,培养了一批面向石油化工产业链,服务于生产与技术管控、设备与能源管理、安全与环保监控以及生产与运营辅助决策等领域的新工科人才。改革过程与成果对行业特色高校传统专业的新工科人才培养具有一定的参考价值。

基于微分平坦的板球系统反步滑模控制

为改善板球系统轨迹跟踪控制误差大,控制精度低的问题,提出了一种基于微分平坦的板球系统反步滑模控制方法。首先基于欧拉-拉格朗日方程建立板球系统的运动学模型,通过合理简化得到解耦线性状态空间模型。以X轴方向控制器设计为例,利用微分平坦技术获得系统的目标状态量以及前馈控制量,建立误差系统,进而采用反步法实现对误差系统的滑模控制,利用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。算法中使用双曲正切函数抑制滑模的抖动,实现了对板球系统的轨迹高精度跟踪控制。仿真实验结果表明,该方法控制精度高,具有良好的控制效果。

基于LMI的二自由度飞行器多变量控制

针对二自由度飞行器存在非线性特性、强耦合性以及易受外界干扰等问题,提出了基于LMI的二自由度飞行器多变量控制方法。首先,根据二自由度飞行器系统的输入和输出变量,结合空间动力学方程建立了系统的状态空间模型;其次,设计满足静态输出反馈稳定的多变量控制律;然后,通过李亚普托夫稳定性定理与极点配置法,将控制系统稳定性问题转化为优化问题,利用线性矩阵不等式(LMI)求解满足最优性能指标的多变量控制器参数;最后,通过对比仿真分析与单变量PID,表明该方法能有效提升二自由度飞行器的轨迹跟踪精度。

换热站并联水泵分布式优化控制

针对现有换热站并联水泵优化算法在集中式架构下控制适应性不足的问题,本文提出了一种改进的分布式并联水泵优化算法.首先,建立了并联水泵的分布式控制系统,并对该优化问题的数学模型进行描述,在目标函数中引入自适应非线性因子;然后,设计了改进的分布式果蝇优化算法,在该算法中每台水泵的控制器仅通过与邻居控制器交互信息即可完成并联水泵的优化;并且,在嗅觉搜索阶段,使用正弦余弦策略替代赋予个体距离与方向的随机策略;最后,以两个实际换热站中不同并联水泵系统为例对算法进行仿真验证,并基于仿真结果进行性能分析.结果表明,相较于传统算法,改进的分布式果蝇优化算法能得到更优的控制策略,有着收敛速度快、稳定性好和鲁棒性强的特点;并且该算法适用于不同系统的并联水泵优化问题,具有可扩展性.在实际工程验证中相较于集中式算法,该算法在总功率和计算时间上分别平均降低了5.47%和29.90%,因此,能够满足实际换热站中对并联水泵热负荷优化分配的需求.

工程教育背景下高电压技术课程教学改革探讨

新时代工程教育对人才培养提出了工程技术提升的新要求,传统“高电压技术”课程教学模式已不适应现阶段人才培养的需求,结合课程的特点,提出对传统课堂授课方法进行改进。同时,根据工程教育对人才需求的特点调整课程的考核机制,为良好的课程教学及培养符合工程教育要求的人才提供坚实的保障。

基于STM32的船载机械手控制系统设计

船舶作为海上运输的重要工具,其技术研究一直以来都备受关注。船载机械手是安装在船舶上的一种用于吊装、搬运和操作货物或设备的机械装置,而现有的技术中对于船载机械手控制的精度上并不算高,并且船载机械手因需要长时间工作在恶劣海洋环境中,对于其稳定性以及可靠性也是一个考验。本课题基于STM32微处理器作为核心,结合CAN总线技术设计一套船载机械手的控制系统,并选择引入模糊控制的控制策略引入到此次控制方案,详细地描述了在这个主导由STM32构成的输入和输出端口管理模组中的接口、通信方式及功能,为决策提供了一个稳固的基础。基于STM32的船载机械手控制平台系统对于机械手的控制具有较高的可靠性以及安全性,能够满足机械手的抓取等工作。

具有H_(∞)性能的输入受限三级倒立摆控制器设计

【目的】针对直线三级倒立摆控制输入受限下的稳摆控制问题,设计了具有H_(∞)性能的输入受限三级倒立摆控制器。【方法】利用线性矩阵不等式(LMI)方法,将控制输入约束问题转化为利用线性矩阵不等式求解优化值的优化问题,经Lyapunov稳定性推导出符合条件的LMI,利用MATLAB中的LMI工具箱求解得到有效的K。进一步在控制输入受限下引入H_(∞)性能指标,使所设计的控制输入受限下的算法具有H_(∞)性能。【结果】仿真结果表明,该控制器对于控制输入受限下的复杂高阶次不稳定系统具有很好的控制效果。【结论】控制输入信号在给定的受限范围内实现了三级倒立摆的稳摆要求,且引入H_(∞)性能指标后控制输入和摆杆波动更小。

考虑控制器饱和约束的单杆柔性机械臂鲁棒H∞保性能控制方法

针对单杆柔性机械臂建模误差,控制器饱和及外界扰动的不确定性因素,提出了单杆柔性机械臂的鲁棒H∞保性能控制方法。现有单杆柔性机械臂控制方法多是忽略了其质量对系统性能的干扰,未考虑控制器输入饱和对电机寿命的影响。因此,文章将柔性机械臂的质量作为建模不确定性,然后基于李亚普诺夫函数推导出不确定线性系统鲁棒H∞保性能控制器存在的充分必要条件,将控制问题转换为一个线性矩阵不等式的优化问题。最终使二次性能指标上界或H∞变化范围最小。仿真结果表明,所设计的控制器对于柔性机械臂的振动有很好的抑制效果。

电子信息领域硕士研究生工程伦理课程建设

科学技术的不断进步和发展使现代工程越来越复杂,对社会和自然的影响也越来越深远,工程技术人员职业伦理道德的培养至关重要。针对电子信息领域硕士研究生培养,分析了目前工程伦理课程在教材、师资以及教考模式方面存在的问题,探讨了教学方法、教学案例、课程内容、考核方式的改革措施,以期为电子信息领域硕士研究生工程伦理课程建设提供参考与借鉴。

多传感器信息融合技术及其在温度控制领域的应用发展

介绍多传感器信息融合技术的研究背景和意义,列出其主要算法和应用领域。重点说明了多传感器信息融合技术在温度控制领域的应用,比较多传感器与传统单一传感器的优劣。多传感器信息融合技术将在温度控制领域有着极大的发展潜力。

基于互信息的云控制系统的最优隐私保护机制设计

考虑具有能量约束的云控制系统,其仅可对部分信道添加随机扰动以保护隐私.采用互信息作为系统的隐私度量,并采用随机扰动造成的估计性能损失作为约束构建优化问题以描述系统的目标.为了获得最优的隐私保护机制,将该优化问题转化为一个凸优化问题和一个0-1规划问题并求解,分别得到了最优的扰动方差与扰动添加调度策略.通过数值仿真,验证了最优隐私保护机制的有效性.

模糊PID控制在生物质锅炉燃烧控制系统的设计及仿真

生物质锅炉是一种能够充分、高效利用可再生资源的锅炉,由于生物质锅炉的燃烧机理复杂,构建模型和进行控制变得非常困难,使用传统的PID算法并不理想。为了解决这个问题,本文提出了一种模糊PID控制方案,并选用MATLAB软件进行了仿真。通过仿真曲线结果,验证模糊PID控制在生物质锅炉燃烧系统中具有良好的控制效果。

基于多传感器信息融合工业机器人的应用研究

本文主要在探讨基于多传感器信息融合的工业机器人应用,以增强其在复杂工业环境中的功能和性能。首先,我们选择了多种传感器,包括视觉传感器、红外测距传感器和激光传感器、定位传感器等,以获取不同类型的环境信息。然后,采用自适应加权信息融合算法,将不同传感器获取的信息进行融合,基于实测最优值权比重与固定权值融合。建立工业机器人关节空间和笛卡尔空间在人工势场的函数模型,并通过快速随机树(RRT)算法进行路径规划,最后通过MATLAB进行仿真实验,经仿真证明该方法相对于传统的路径算法,效率更高,避障效效率更高。

协作机械臂碰撞环境下的安全控制

针对人机协作过程中机械臂末端与操作者之间可能存在物理碰撞的问题,本文提出一种基于自适应导纳和滑模控制的机械臂安全控制方法.首先,采用基于广义动量的干扰观测器估计机械臂各关节和末端执行器上的干扰力.然后,设计一个双环控制结构,内环是基于干扰观测的双幂次趋近律滑模轨迹跟踪控制器,用以克服外界干扰的影响,达到期望的轨迹跟踪精度;外环是自适应导纳控制器,依据碰撞外力的大小和方向更新期望轨迹,以保证机械臂碰撞发生时的柔顺性和碰撞解除后迅速恢复工作状态的能力.最后,对所提算法进行仿真和实验验证.实验结果表明,协作机械臂碰撞环境下的安全控制算法能保证人机协作的安全性和机械臂工作的连续性,满足人机协作过程中的工作需求.

执行器部分失效的鲁棒模糊容错切换控制

针对一类具有不确定性、外部扰动和执行器部分失效的非线性工业过程,提出一种鲁棒模糊容错切换控制方法。首先,构建新型多自由度T-S模糊状态空间模型,在此基础上,结合执行器部分失效的情况设计控制律。其次,给出基于线性矩阵不等式(LMI)的容错切换条件和系统稳定条件,并通过当前系统状态和稳定性条件求取其子模型的控制律及相应权值。最后,通过对连续搅拌釜式反应器的仿真研究来验证该文方法的有效性。

执行器随机失效系统鲁棒预测容错切换控制

针对一类具有执行器随机失效问题的离散线性系统,提出一种基于故障概率情况下的鲁棒预测容错切换控制方法。首先,将工业过程建立成新型多自由度状态空间模型,设计含有故障概率的容错控制器;其次,引入系统故障和其恢复时的随机概率,利用李雅普诺夫判据给出基于线性矩阵不等式形式的稳定性条件,再通过指数稳定的相关证明求解出不同执行器切换时的稳定条件,以保证系统故障时容错控制与无故障时常规控制间的切换;然后,控制器设计时还充分考虑了设定值变化时所产生的跟踪误差带来的影响。最后,通过仿真结果验证了所提方法的可行性。

基于强化学习的刚性联接双电机系统无模型最优协调控制

双永磁同步电机系统具有模型参数不确定,外部负载变化以及快慢动态共存的特性,这为其最优协调控制带来挑战。该文提出一种基于强化学习的无模型最优协调控制方法。首先,采用传统的主从控制结构和PI控制器构建双永磁同步电机系统数学模型;其次,利用输出调节理论和最优控制理论,设计最优协调控制器,解决系统外部负载变化问题;然后,针对系统的模型参数不确定以及快慢动态共存特性,提出一种独立于模型参数的强化学习算法,学习控制器增益;最后,仿真和实验结果验证所提出的控制策略可以有效改善双电机系统速度跟踪性能和转矩同步性能。该文所提控制方法能够提高双电机系统的跟踪性能和同步性能,抑制未知时变负载的干扰,并避免参数不确定所带来的影响。