双Boost无桥PFC变换器无差拍控制算法

本文针对轻载过零点畸变以及数字延迟干扰无差拍算法的实现,提出一种改进型无差拍控制算法。该算法首先计算出轻载和重载下无差拍模型,对轻载下前馈做补偿处理以弥补算法导致的电流畸变问题;同时因数字延迟会影响电流跟踪效果,本文采用开关周期中点采样、导通时间不对称的方法来解决数字延迟现象。该算法具有抗干扰能力强,THD较低的优点。最后,在1KW的双Boost无桥PFC变换器平台上进行实验,实验结果验证了理论分析的正确性。     

三相光伏并网逆变器的无差拍控制研究

光伏并网逆变器是整个光伏并网发电系统的核心,逆变器受外部环境和电网的干扰,会导致输出的电能存在畸变和谐波。为使并网发电系统输出高质量的交流电,前级采用双模式Boost升压电路,后级逆变器采用无差拍PWM控制算法,并在Matlab/Simulink环境下进行仿真。仿真结果表明,双模式Boost电路可以更高效实现MPPT(最大功率点跟踪)且减小开关损耗,无差拍控制算法使逆变器输出电流具有快速动态响应跟踪特性,还能有效保护系统的稳定性及降低谐波。     

具有焊缝波纹的钛型气体保护药芯焊丝的研制

采用平板堆焊、焊丝配方调整、焊丝工艺评定及理化分析等试验方法,研制了一种具有焊缝波纹的钛型气体保护药芯焊丝。结果表明,当热源(或熔池)移动速度过快,或者焊丝的熔化速度过慢时,由于熔池轮廓瞬间不重合形成了焊缝波纹。在焊缝波纹的多种影响因素中,熔渣碱度变化是内因,焊丝波纹特征主要受熔渣碱度控制。有波纹焊丝的工艺性比无波纹焊丝略差,但差别不大;有波纹焊丝与无波纹焊丝的熔敷金属力学性都符合国标规定。有波纹焊丝对控制焊缝气孔(压坑)有利,具有综合生产成本较低优势,应用前景值得期待。     

磁流变阻尼器半主动控制算法研究及仿真分析

对基于LQR的四种典型的半主动控制算法,以及Passive-off,Passive-on和LQR算法与无控工况下的结构进行了仿真分析比较,研究了半主动控制算法对结构振动的控制效果,并选择其中控制效果较好的半主动控制算法作为后面所采用的控制算法,考察了半主动控制力对主动控制力的跟踪和实现程度。     

基于状态微分控制算法的空间结构主动振动控制分析

对于主动振动控制器的设计,传统的控制算法以速度和位移作为系统的输入量,但速度和位移难以观测,给实际应用带来了较大的误差.本文在振动状态空间方程的基础上,对其进行矩阵运算,形成以加速度为系统输入的状态微分反馈控制方程.构造具有约束条件的目标函数,根据Lagrange乘子法和泛函极值运算确定了状态反馈矩阵和状态反馈估计值,从而构造了闭环的状态微分控制算法.根据此算法对一直径为1m的环形空间结构进行了振动控制仿真,利用时域内的模态参数识别方法,对控制效果进行了评价,并以三层剪切型框架结构为对象,对状态微分控制算法和传统的LQR算法进行了控制效果的对比分析.结果表明,利用状态微分控制算法在空间结构上的振动控制是可行的,且减振效果明显,同时优于传统的LQR控制算法.     

无波纹拱壳结构极限承载力研究

通过对波纹拱壳结构和无波纹拱壳结构进行理论分析和几何非线性有限元计算，得出无波纹拱壳结构的稳定承载力远高于波纹拱壳结构这一结论。     

无波纹拱壳结构极限承载力研究

本通过对波纹拱壳结构和无波纹拱壳结构进行理论分析和几何非线性有限元计算,得出无波纹拱结构的稳定承载力远高于波纹拱壳结构这一有用结论。     

一种新型薄壁钢结构——无波纹拱壳屋顶

通过对波纹拱壳屋顶结构存在问题的讨论 ,介绍了一种新型薄壁拱壳结构 ,即无波纹拱壳屋顶。并分析了适合于这种结构的几何非线性有限元理论。最后 ,通过算例对无波纹拱壳结构的极限承载力与波纹拱壳结构进行了比较 ,表明无波纹拱壳结构的极限承载力可大大提高     

波纹腹板H型钢梁受弯承载力性能研究

为研究波纹腹板H型钢梁的受弯性能,首先对其进行理论分析,得出波纹腹板H型钢梁的承载力完全由上、下翼缘提供,腹板不承担弯曲正应力,并提出受弯承载力的理论计算式。设计完成2个试件的受弯承载力试验,得到了试件的荷载-位移曲线、极限荷载和破坏形态等。试验结果证明了所提出理论分析模型的正确性,并验证了所提出的承载力计算式是安全合理的。为了进一步验证理论分析模型,同时支持参数分析,采用有限元方法对波纹腹板H型钢梁的受弯性能进行数值模拟。有限元方法和试验得到极限弯矩等结果较为接近,试验梁的破坏弯矩超过理论塑性弯矩20%以上。通过参数分析可知：稠密腹板波形及较小的翼缘宽厚比能够提高极限弯矩;腹板高厚比对极限弯矩无显著影响。     

弹性边界与未知输入下斜拉索-磁流变阻尼器减振控制研究

在弹性边界条件下,针对斜拉索-磁流变阻尼器系统,进行未知输入作用下的减振控制方法研究。基于Hamilton原理及未知输入观测器原理建立斜拉索-磁流变阻尼器状态空间方程和未知输入估计器。基于未知输入观测器对斜拉索-磁流变阻尼器系统的未知输入实时观测估算,并对未知输入进行重构。在未知输入观测器基础上设计具有新型趋近律的滑移模型控制器。最后,以宁波招宝山斜拉索桥C20号斜拉索为例,进行仿真验证。结果表明:具有新型趋近律的滑移模型减振控制算法能保证斜拉索-磁流变阻尼器系统在未知输入作用下发挥的快速性和稳定性,有效抑制拉索的振幅和振速,且能在突发情况下依旧保持良好的减振效果。     

主动连续变刚度结构体系(ACVS)控制方法研究

主动变刚度控制是一种新的结构振动控制方法。该方法的控制效果虽然低于主动控制但其优点是不需要较大的外界能量输入,而且控制效果优于被动控制。主动变刚度控制的核心是控制算法的研究,到目前为止,国内外学者已经提出了一些有效的控制算法,本文作者研制了一种位移相关型的电磁摩擦控制装置,该控制装置所提供的控制力变化连续、可逆、迅速。将其安装在结构上组成的结构体系为主动连续变刚度体系(ACVS)。本文根据电磁摩擦控制装置的特点,将高阶单步控制算法用于主动连续变刚度体系,提出一种新的最优控制方法。算例结果表明,对于底层柔性结构,主动连续变刚度控制效果显著,与主动控制效果相当,但优于主动变刚度控制和被动控制。     

基于输入输出数据的非线性系统建模

随着机电系统的复杂程度和控制要求不断提高,需要运用控制效果更高的控制算法设计控制器,这就必然需要知道系统模型。针对工程对象普遍含有的非线性,对模块化非线性系统建模进行研究。利用正交基辨识法对输入非线性模型(Hammerstein-型)进行建模,对于正交基函数的获取进行改进,对输入输出数据的特殊处理,利用输出信号恢复中间变量,再利用最小二乘法得到模型参数,仿真结果表明了方法有效性。     

GMM作动器在高压输电塔结构抗震控制中的优化布置研究

本文的目的是分析GMM作动器在高压输电塔结构中的优化布置方法。方法采用MATLAB软件编写了适应度函数程序,并利用遗传算法工具箱进行了相应的优化计算,编写了LQR控制算法程序,输入EL-Centro地震波,进行了无控结构、受控结构在随机布置和优化布置GMM主动控制系统时的地震响应分析。结果表明,GMM主动控制系统对高压输电塔结构的地震响应控制效果明显,一般情况下,受控结构在优化布置时的地震位移响应可比无控结构的地震位移响应减小35%左右,并且比随机布置时的地震位移控制效果要高20%。本文对高压输电塔结构的动力特性和振动控制进行了研究,得到了一些对实际工程抗震设计具有参考意义的结论。     

基于不同控制算法的斜拉桥MR阻尼器半主动控制研究——以当今世界最长最宽多塔斜拉桥(嘉绍大桥)为例

基于Ansys软件平台,建立了浙江嘉绍大桥的有限元基准模型,并对该模型进行考虑地震波剪切波速为1000且输入方式为1(纵桥向)+0. 65(竖桥向)的地震作用多点激励输入,采用Matlab对MR阻尼器半主动控制系统进行设计,最后基于ANSYS和MATLAB相互调用的基础上进行基于LQR经典最优控制与独立模态控制分别与限界Hrovat最优控制结合的两种不同控制算法的半主动控制模拟,对两种不同控制方案的控制效果进行分析对比。分析结果证实独立模态半主动控制相对于LQR经典半主动控制能够在较少控制代价的前提上取得更优的控制效果,针对当今世界最长最宽多塔斜拉桥——嘉绍大桥项目工程具有较好的优越性和适用性。     

汽车自适应巡航鲁棒间距控制算法

基于H_∞理论设计了自适应巡航控制系统的鲁棒间距控制算法。首先,基于定常时距策略,将车间运动学建模为带有外部干扰的线性定常系统;然后,为了改善乘坐舒适性通过加速度限值抑制了控制输入饱和;最后,基于H_∞控制理论设计了鲁棒间距控制算法。     

改进型迭代学习算法在空调静压控制中的应用

为优化空调系统的变静压控制效果,此文以变风量空调系统中变频风机--管道静压回路为研究对象,用系统辨识方法对其建立数学模型,并用模糊增益PD型迭代学习控制算法和PID型迭代学习控制算法分别对所建立的模型进行仿真与实验研究,结果表明模糊增益PD型迭代学习控制算法对变静压控制有较好的控制效果。     

基于PSCAD的SVPWM变流器闭环控制仿真研究

介绍了d-q坐标系下的前馈解耦控制策略,并在分析SVPWM控制策略与控制算法的基础上,基于PSCAD仿真软件对三相电压型SVPWM整流器进行了仿真分析。结果表明此方法可以实现整流功能,证明了仿真的正确性。     

波纹状悬挑大跨屋盖的风荷载特性

采用同步测压风洞试验技术,对相同尺寸的波纹状悬挑屋盖、光滑表面悬挑屋盖风荷载进行了研究,重点讨论了波纹形状对悬挑屋盖风荷载的影响。风压分布云图表明,波纹形状没有改变风荷载的主要作用机制,但加剧了来流在屋盖前缘的分离。通过积分得到了对屋盖主体结构抗风设计起控制作用的弯矩系数,相对于光滑表面悬挑屋盖,最不利风向角下波纹状悬挑屋盖的平均弯矩系数增加23%,脉动弯矩系数增加20%,但波纹形状减缓了脉动风荷载在折算频率0.1~0.2范围内的能量集中。波纹形状对风压极值影响较大,特别是对围护结构抗风设计起控制作用的负压极值,波纹状悬挑屋盖较光滑表面悬挑屋盖增加13%。进行波纹状悬挑屋盖抗风设计时,不考虑波纹形状的影响是不安全的。     

集中供热系统供暖建筑室温控制算法研究综述

将集中供热系统供暖建筑室温控制算法分为基于经典控制理论的室温控制算法、基于现代控制理论的室温控制算法进行综述,分析各种控制算法的研究进展、局限性及改进方向。基于经典控制理论的供暖建筑室温控制算法,虽然能在一定程度上改善集中供热室温控制效果,但仍然存在一些难以突破的局限性。基于现代控制理论的供暖建筑室温控制算法由经典控制理论发展而来,对供暖建筑室温控制效果和供热系统的节能性进行了极大的改进,是当前研究的热点。自适应控制和人工神经网络控制对模型的精度要求不高,适合非线性系统,理论研究证明二者能得到更优秀的控制效果,但需要在实际工程中进一步验证。     

电梯交通分析和选型配置系列专题（3）——神经网络在电梯系统NSF问题中的应用

包括电梯系统控制方面的调查及除了根据电梯的需求等待的PC控制系统外经典的电梯最优控制系统。阐述了电梯的NSF问题，即给定一个单独电梯轿厢的电梯系统，已知位置、方向和分散登记的上行或下行层站呼叫作为输入，找到NSF作为网络的输出。在这个研究中，人工神经网络被用来在一个电梯控制单元确定下一个停站层（NSF），确定用于电梯交通量控制的方法。根据仿真运行本文提出的隐含在控制算法中的神经网络，评价了标准系统的性能指标，且同其他控制算法诸如优先权时间控制、分区算法和动态分区算法进行了比较。