风电机组非线性PI变桨控制器设计

风力发电机组(风机)由于系统本身的强非线性和运行环境的复杂性导致难以获取精确的数学模型,而且实际系统中,需考虑风机存在输出指令饱和的影响。针对以上问题,在风速高于额定风速时,基于加性状态分解(ASD)动态逆的控制方法对风力发电机组变桨控制问题进行研究,设计非线性PI控制器。通过设计的控制器实现对风机期望功率和转速的跟踪,以及在控制过程中减弱积分饱和作用,满足系统快速响应要求。最后对设计的控制器与传统PI控制器进行仿真对比验证,结果显示所设计的控制器效果优于传统PI,可以控制桨距角得到稳定的风轮转速和功率输出,同时降低输出指令饱和带来的影响,控制系统具有良好的鲁棒性。     

HTR-10一回路流道气动特性和主氦风机运行参数的研究

通过试验得到了HTR 10一回路流道阻力特性以及主氦风机在堆上运行特性 ,包括压力升、转速、输入功率和效率 ,同时还测量和观察了主氦风机对一回路系统的加热能力和过程。对试验的原理和过程进行了介绍 ,对试验结果进行了分析。在试验结果的基础上 ,对HTR 10额定工况下一回路流道阻力值和所需的主氦风机运行参数进行了预测。与主氦风机运行能力相比较可以得出如下结论 ,主氦风机性能完全能满足HTR 10的运行要求并有很大裕量。     

HTR—10—回路流道气动特性和主氦风机运行参数的研究

通过试验得到了HTR－10一回路流道阻力特性以及主氦风机在堆上运行特性，包括压力升、转速、输入功率和效率，同时还测量和观察了主氦风机对一回路系统的加热能力和过程。对试验的原理和过程进行了介绍，对试验结果进行了分析。在试验结果的基础上，对HTR－10额定工况下一回路流道阻力值和所需的主氦风机运行参数进行了预测。与主氦风机运行能力相比较可以得出如下结论，主氦风机性能完全能满足HTR－10的运行要求并有很大裕量。     

大型风力发电机的控制技术

本文分别介绍了在不同风速条件下小型、中型以及大型风力机的控制方法；此外，还分析定桨距控制方法与变桨距方法各自的优缺点。本文同时还岔绍了在额定风速以内，以及超出额定风速后的控制方法，以及风机组控制中的一些其他的控制问题。     

风电机组功率曲线的优化研究

针对实际功率曲线与理论功率曲线在风速8~12m/s之间相差较大的情况,本文提出:通过提高额定转速或者提前变桨两种措施优化了功率曲线,减少了实际功率曲线与理论功率曲线的差距。同时通过对载荷的进一步分析,确认机组的强度不会受两种措施的影响,从而论证了这两种措施可行性,为功率曲线优化提供一种切实可行的方法。     

滚切机运动参数分析建模及控制仿真研究

针对滚切机工作过程中电机需要不断加减速满足切纸的要求并由此带来大量的功率消耗问题,通过对滚切机运动的分析,建立滚子运动参数及相关结构参数与功耗关系的数学模型,在模型的基础上采用ADAMS和Simulink仿真软件进行运动和控制的联合仿真,发现当滚子偏转角从2°变为1.5°时,整机功率增加一倍多,通过调整控制器中的PID参数,滚子角速度输出产生明显变化,而其他控制器参数的变化对输出的影响甚微。通过模型可以快速实现瓦楞生产线的节能降耗以及滚切机结构参数的优化设计。     

史密斯预估补偿控制与PID控制的比较研究

比较了两种工业过程控制中的控制器,PID控制器和史密斯预估补偿控制器.介绍了四种PID参数的整定方法,分别为试凑法确定PID调节参数、Ziegler-Nichols参数整定方法、最优PID整定算法、运用Matlab/simulink中的NCD Outport(非线性控制设计输出端口模块)模块对PID参数进行最优整定.史密斯预估补偿控制器主要用于工业控制中的大延时系统控制,以提高系统的阶跃响应性能.在理论上,史密斯预估补偿控制器提供了一个有效的方法来提高控制效果.运用Matlab/Simulink仿真方案对前述两种控制方法进行了仿真比较,结果表明,在有较大延时情况下,史密斯预估补偿控制能获得比PID控制更好的结果.     

纯电动公交车热泵型空调系统设计与实验研究

针对纯电动公交车设计了一套热泵型空调系统,并对其运行特性进行了实验研究,分析了环境温度、压缩机转速和室内外风速对制冷/制热量、COP/EER和排气温度的影响。研究结果表明,设计的热泵型空调系统具有较好的制冷/制热性能,在制冷工况转速为2700r/min时COP最高,而制热工况下EER随转速增加而减小。在制热工况下,EER随室外风机转速增加而降低,因此较低的室外风机转速更有利于系统的节能。     

绳索牵引式并联机器人神经网络PID控制

分析了一种6绳索6自由度的绳索牵引式并联机器人,基于齐次变换矩阵法建立了机器人运动学和动力学模型,根据其动力学模型及传统PID控制器,基于BP神经网络设计了BP神经网络PID控制器,机器人在运动过程中通过BP神经网络调整PID参数。最后通过仿真将其控制结果与基于传统PID控制器的控制结果进行对比,得出这种控制方法能够提高绳索牵引式并联机器人的控制精度和响应速度。     

FUZZY-PID在激光陀螺稳频控制中的应用研究

在分析环形激光陀螺光强控制系统原理的基础上 ,针对自行研制的激光陀螺 ( RLG)计算机稳频控制系统的情况 ,研究了 FUZZY- PID与常规 PID控制算法 ;介绍了一种应用模糊推理功能实现 PID参数自整定的控制器 ,它是在常规 PID调节器的基础上 ,采用模糊推理思想 ,根据不同的 E和 EC,对 PID参数 KP、KI、KD 进行在线自整定的模糊控制器。仿真结果表明 :系统的动、静态性能都符合指标 ,该算法是实现激光光强控制进而完成激光频率控制较理想的控制算法。     

气动调节阀最优分数阶PID控制器设计EI北大核心CSCD

针对工业控制过程气动调节阀阀位控制中非线性,模型不精确等问题,提出一种基于分数阶PID控制器(fractional order PID controller, PI~λD~μ)的阀位控制方法。分析气动调节阀工作原理并建立其数学模型,为提高模型准确性,针对分数阶PID控制器参数整定范围广、复杂性高等问题,提出一种改进量子粒子群算法(improved quantum particle swarm optimization, IQPSO)整定分数阶PID控制器参数,引入混沌映射和非均匀高斯变异增强算法寻优能力,将改进算法用于调节阀控制系统模型辨识。仿真与试验结果表明,相比于整数阶PID控制器,所设计的分数阶PID具有更快的响应速度和控制精度,能更好地满足气动调节阀阀位控制要求。     

基于模糊自适应PID控制器的张力控制系统

针对常规PID控制在张力控制中,控制参数难以整定的问题,设计出一种基于模糊控制原理的自适应PID控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整Kp、Ki、Kd参数.仿真结果显示,这种模糊自适应PID控制器比常规PID控制器在张力控制中有更好的控制特性.     

基于PLC的矿井提升机模糊自适应PID控制策略研究与仿真

在针对矿井提升机的PLC控制系统中,采用传统PID控制虽能达到相应的控制要求,但因其控制的响应时间长、控制精度低、稳定性差等缺陷,不能广泛应用于有高精度要求的控制系统中。将模糊控制与自适应PID控制结合起来,设计了模糊自适应PID控制器。利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定,进一步完善PID控制器的性能,提高系统的控制精度。MATLAB／SIMULIK下的仿真结果表明该方法的控制效果优于常规的PID控制,并能消除了模糊控制稳态误差较大、控制精度低等缺点。     

风机叶轮有限元分析

建立了某化工厂风机叶轮的有限元模型,对叶轮施加了旋转速度载荷;求取了该风机叶轮在额定转速下的变形、应力分布和最大最小应力.验证了该风机叶轮的设计是否满足额定转速下的使用要求.阐述了对高速旋转机械结构进行力学分析时,数值计算方法是一种方便且有效的手段.     

基于免疫克隆和径向基函数神经网络的铝热连轧张力控制研究

针对河南某公司"1+4"铝热连轧机组机升级改造过程中产生张力波动问题,分析了影响张力波动因素,模拟张力建立过程,构建出连轧张力控制系统框图。对于使用常规PID控制难以满足精度要求,提出了利用免疫克隆算法对PID控制器初始参数进行优化,然后与径向基函数神经网络复合进行在线控制,解决了控制过程中难以根据张力的波动在线调整控制器参数的问题。仿真结果表明,复合控制器的使用大幅度地减小系统超调量、过渡时间,降低了机架间张力耦合程度。     

减摇鳍模糊免疫自适应PID控制器设计及仿真研究

针对船舶横摇的非线性模型，利用免疫反馈机理，设计了一种减摇鳍模糊免疫自适应PID控制器。控制器将模糊控制与PID控制相结合，采用Fuzzy推理，对非线性函数进行模糊逼近，用模糊免疫P调节器实时整定PID控制器的比例增益，采用常规模糊控制器在线调整免疫PID控制器的积分时间常数和微分时间常数。通过对船舶减摇鳍控制系统的仿真，可以看出采用模糊免疫自适应PID控制器其控制效果远优于常规PID控制器，使减摇鳍的减摇效果得到显著提高。     

基于PLC的火力发电机组主汽温微分先行控制器分析

鉴于火力发电在电力工业中的特殊地位,作为核心部分的火力发电机组是首要改进的设备。主汽温对象的控制作为火力发电机组的重要参数,在火力发电机组组成中是主要的控制对象。为解决火力发电机组锅炉组汽温有非线性、多变量、多扰动、大滞后等问题。将基本PID控制器、模糊PID控制器及微分先行PID控制器三者应用于锅炉组汽温控制系统,并在仿真平台创设的仿真环境下进行试验。试验结果显示,微分先行PID控制器具有较其它PID控制器优势明显。微分先行PID控制器不仅减少了滞后时间问题,减小了超调量,它的控制性与动态特性与模糊PID控制器相当,比基本PID控制器性能更好。在控制结构和可靠性保障上,微分先行PID控制器优于模糊PID控制器。微分先行PID控制器实现了基于PLC程序设计,其市场前景广阔,是火力发电机组的主汽温控制器的首选。     

风电装备整体式动力学建模与仿真分析

针对大型化、高可靠性、长寿命的高端风电装备发展趋势,研究风电装备动力学特性,基于风电装备能量流、物质流、信息流与各部件拓扑关系,确定风机整体式动力学建模流程;综合考虑叶轮捕获风能、风载及传动系统模型与电网反作用载荷模型,借助SIMULINK软件对风电装备整体动力学模型仿真分析。结果表明,风电装备转速、功率特性与风机额定工况运行参数基本相符,从而验证整体式动力学模型的可信度;风电装备扭矩从叶轮端传递到发电机端,扭矩波动幅值降低,且兆瓦级风机叶轮端扭矩量级为E6 Nm,发电机端扭矩量级为E4 Nm;可对增速箱输入、输出端扭矩曲线进行包络线拟合,为增速箱内部功率损耗分析提供宏观边界条件。     

基于模糊PID控制的粉末包装计量控制系统

目的针对粉末包装计量控制系统中由于粉末的流量与螺杆的转速存在着一定非线性的特点,提出一种基于模糊PID的粉末计量包装控制系统。方法该粉末包装计量控制系统由螺杆计量机构、称重机构和信号采集处理单元等组成,根据系统特性,结合模糊逻辑构建模糊自适应调整机构对PID控制器参数进行在线调整,以适应系统特性的非线性变化,并基于Matlab对控制系统进行仿真。结果样机计量控制时偏差度最大为0.8%,仿真结果表明模糊PID较传统PID具有更好的效果。结论该控制系统实际控制工作稳定,鲁棒性较好,可以满足实际控制系统的需要。     

制冷系统二级变量控制的应用研究

本文研究了带冷凝回热调节的供冷水系统通过检测出水温度实施回热调节和风机转速控制的方法。研制了以单片机为中心的控制系统,编制了控制软件,在负载负荷变化的情况下,以出水温度和冷凝压力信号为输入对冷凝回热调节阀和风机进行控制,通过PID参数的调节,调节回热调节阀开度和风机转速。