由阶跃响应求传递函数的一种数值方法

本文提出了一种由阶跃响应或脉冲响应曲线建立传递函数的数值方法。该方法通过分析脉冲响应的过渡过程时间直接求取对象的极点,原理和算法较简单。仿真例子表明,该方法的建模精度能满足工程的要求,可以用于无零点、无重极点系统的建模。     

基于现代智能控制技术的水轮机自适应工况PID调速器研究

针对水轮机常规PID调速器不能根据系统的动态过程自动调整控制参数的缺点,提出一种新的基于现代智能控制技术的水轮机自适应工况PID调节方法。该方法根据水轮机模型综合特性曲线划分水轮机工况,采用一种改进遗传算法对水轮机的不同工况求取最优调节参数,利用神经网络做到运行工况与最优参数间的平滑切换。经过仿真表明,该控制方法具有良好的静态和动态性能,并具有很强的鲁棒性。     

自适应OFDM系统的时域信道预测研究

针对自适应OFDM系统,提出了一种新型时域信道预测策略。该策略利用递归量化分析方法,量化并估计信道脉冲响应中每个时延抽头的局部可预测性,然后利用每个时延抽头的局部可预测性筛选出信道脉冲响应中重要的时延抽头;最后,利用基于联合回声状态网络的信道预测器实现各个重要时延抽头的信道预测。在仿真部分,利用基于IEEE802.11ah协议的OFDM系统来评估系统的性能。仿真结果表明,通过递归量化分析,发射端可以准确地筛选出信道脉冲响应中重要的时延抽头。除此之外,联合回声状态网络可以产生稀疏的输出权值;而且,由于具有oracle属性,提出的联合回声状态网络在基本的回声状态网络的基础上有91.57%的预测性能提升。     

基于现代智能控制技术的水轮机自适应工况PID调速器研究

针对水轮机常规PID调速器不能根据系统的动态过程自动调整控制参数的缺点,提出一种新的基于现代智能控制技术的水轮机自适应工况PID调节方法.该方法根据水轮机模型综合特性曲线划分水轮机工况,采用一种改进遗传算法对水轮机的不同工况求取最优调节参数,利用神经网络做到运行工况与最优参数间的平滑切换.经过仿真表明,该控制方法具有良好的静态和动态性能,并具有很强的鲁棒性.     

基于迭代优化的多电机交叉耦合控制方法研究

针对多电机交叉耦合机电系统的同步控制性能问题,提出一种基于迭代优化的多电机交叉耦合控制方法,该方法通过优化前馈控制器结构及其参数的方法,能够有效提升多电机交叉耦合系统的动态响应特性。首先,针对两自由度机电控制系统建立数学模型,利用经典控制理论确定系统传递函数。其次,根据目标函数特点和前馈控制器结构,确定前馈控制器参数优化方法,并利用共轭梯度法获取前馈控制器最优参数向量。再次,分析参数向量更新率的收敛速度和收敛精度,确保迭代优化方法能够有效收敛。最后,利用仿真验证了目标函数的收敛过程,通过试验发现:在匀速位置指令下,基于迭代优化的控制方法能够使系统动态跟踪精度提升35.7%,对于正弦位置指令,利用迭代优化控制方法能够使系统动态性能提升71%。综上所述,基于迭代优化的多电机交叉耦合控制方法能够有效提升多电机交叉耦合控制系统的动态性能。     

双闭环直流调速系统动态补偿控制器的在线优化设计

双闭环直流调速系统广泛应用于带钢热连轧等复杂工业过程,该文针对轧机传动系统由于咬钢过程导致的调速系统动态性能下降问题,建立主传动系统机电耦合模型,并利用基于残差生成器的容错控制框架,进行主传动系统的动态补偿控制器设计。选取控制器输出和调速系统输出作为目标控制函数的性能指标约束,采用基于梯度下降的数据驱动方法,实现动态补偿控制器参数矩阵的在线迭代优化,提高电机调速系统在负载扰动影响下的鲁棒性能和抗干扰性能。仿真与实验结果均表明:该算法能够减少电机转速下降幅度,改善传动系统调速性能,提高闭环控制系统稳定性,并能有效缩短带钢头部长度。     

主汽温系统模糊自适应预测函数控制

提出了基于有限脉冲响应(FIR)模型的预测函数控制(PFC)算法,给出了采用1个基函数(阶跃函数)和2个基函数(阶跃函数、斜坡函数)的控制律的解析解,分析了闭环系统稳态特性,结果表明,系统对于设定值变化和输出扰动均无余差。结合该算法、T-S模糊建模和自适应控制技术,提出了模糊自适应预测函数控制(FAPFC)策略,该方法实现简单,对工况变化具有优良的适应性。针对某超临界600MW直流锅炉主汽温对象,设计预测函数-比例(PFC-P)串级控制系统,经4种典型工况下的阶跃响应试验表明,采用PFC-P串级控制策略的主汽温系统具有良好的动态性能,明显优于采用PID-P串级控制策略的主汽温系统;为了克服负荷变化对主汽温系统性能的影响,采用了FAPFC策略,仿真结果表明,系统具有良好的负荷适应性,负荷大范围升降时,主汽温度变化能维持在5℃以内,而且控制量变化平稳,具有较高的工程实用价值。     

白噪声激励下的低频振荡模态参数辨识方法

提出一种白噪声激励下的低频振荡模态参数辨识方法,该方法可以代替人工短路和投切电网元件等措施的扰动方式,使辨识过程更加安全经济.首先以白噪声为输入信号,根据输出与输入之间的互相关函数估计脉冲响应函数;然后利用估计的脉冲响应函数,并采用特征系统实现算法辨识电力系统的多输入多输出状态空间模型,进而识别出系统特征值和模态振型向量.在模态参数识别时,虚假模式的产生不可避免,通过对观测量的功率谱分析,可以校验哪些是真实模式,哪些是虚假模式.并以一个4机电力系统的实例仿真检验所提出的方法在每一个步骤的有效性.最后,通过模型交叉确认,进一步证明了辨识得到的状态空间模型是精确的.     

T型输电线路行波故障测距的改进算法

对T型高压输电线路的行波故障测距方法进行了研究,利用T型高压输电线路的三端故障行波测量数据,使用互相关函数的改进方法——单位脉冲响应法求取两两端的信号时延。提出故障分支判别的新判据,根据双端行波测距原理实现T型线路的故障测距。针对相关分析过程中可能出现的伪相关峰问题,利用能量比法对三端故障行波的首波头进行大致的时延估算,并以此为参照缩小相关峰的查找范围,提高了时延估算的可靠性。仿真结果表明该方法正确,且具有较高的测距精度,在较大的环境干扰下可以实现T型线路的分支判别和故障测距。     

基于RBF神经网络的永磁同步电机速度控制

针对常规PID控制的永磁同步电机调速系统性能不足,利用RBF神经网络较强的非线性映射能力,提出一种基于RBF神经网络PID自整定方案。该算法通过RBF神经网络在线辨识对PID参数整定,改善常规PID控制效果。在Matlab/Simulink构建了基于S函数的RBF神经网络PID控制器和永磁同步电机调速系统,并结合研究对象进行仿真研究。仿真结果表明:该控制器具有较好的静、动态性能,并有较强的自适应性和鲁棒性。     

专家控制在直流电动机调速系统中的应用

针对常规双闭环直流调速系统的动态性能和鲁棒性的不足，利用直流电动机在变速过程中的各阶段特性知识库，提出了针对双闭环调速系统的专家控制，改善了系统的动态性能，大大提高了系统的鲁棒性。和其它智能控制方式相比，该控制算法效率高，更适合于实际系统。     

基于ActiveX的曲线控件在iFIX组态软件中的应用

iFIX组态软件没有提供一个通用的曲线图形显示控件,针对工业控制现场的需要,利用ActiveX技术开发了一款曲线绘制显示控件。该控件具有丰富的属性设鼍,和通用的曲线绘制方法,可用脚本编程实现很多满足实际需要的曲线。将该控件应用于实际工程项目中,验证表明该控件跨语言性能好、可重用、使用方便,具有较高的工程应用价值。     

基于自然激励技术的低频振荡模态参数识别

低频振荡是威胁电网安全稳定运行的一个重要因素。传统的基于测量信号的低频振荡模态参数辨识方法难以在系统未发生明显振荡时准确的检测模态参数。提出了一种利用系统正常运行时的白噪声响应识别系统模态参数的方法。首先用自然激励技术从白噪声响应间接获取系统的脉冲响应,再用HHT法对脉冲响应函数进行分析,得到系统各阶模态的频率、阻尼比等模态参数。通过对四机两区系统的仿真分析和实际电网数据的计算验证了方法的有效性。     

利用区域流量历时曲线模拟东江流域无资料地区的日径流过程

根据流量值与流域空间特征值之间的相关关系来构建区域化流量历时曲线，以流量历时曲线取代常规的流量过程作为流域降雨径流模型参数优化的目标函数，分析该方法的可行性与模拟精度。由东江流域中的11个子流域所组成的研究区域能得到精度良好的区域化流量历时曲线，以TOPMODEL模型作为流域降雨径流模型，用区域化流量历时曲线作为优化目标函数，验证流域星丰和岳城的计算结果表明该方法是可行的，能得到较为满意的模拟精度，可以将该方法应用于广大的无资料地区推求日径流过程。     

同步发电机混沌振荡的积分滑模模糊控制

针对一类不确定的非线性系统,把自适应模糊控制和积分滑模控制相结合,提出了一种新的自适应积分滑模模糊控制策略。利用模糊逻辑逼近系统中的未知非线性函数,在滑模控制中引入了积分项,消除了常规滑模控制器被跟踪信号导数已知的限制;并且为了消除外界扰动的影响,引入扰动估计器的设计方法;同时基于Lyapunov方法导出了参数的自适应律,有效地克服了系统固有的抖振问题。理论分析证明了闭环系统的稳定性和跟踪误差收敛于零。用该控制器对同步发电机混沌振荡控制系统进行仿真研究,结果表明:与常规的滑模控制器相比,该控制器具有较强的鲁棒性和较好的跟踪性能。     

伪随机信号相关仪及其应用

一、概述伪随机信号相关仪是为测试系统动态特性研制的专用电子测量仪器,能在不影响被测系统正常运行前提下,测得系统动态特性—脉冲响应函数(即是传递函数的拉氏反变换),是在时域里分析自动控制系统的重要工具。如果需要,利用本仪器配备的程序块,可以方便地将测试的脉冲响应函数转换到频率特性、传递函数。基于伪随机信号的相关辨识,目前已从理     

基于虚拟仪器和蓝牙技术的无线测试系统研究

针对复杂工业环境对数据无线传输及实时处理的测试需求,基于虚拟仪器和蓝牙技术设计了一套无线数据传输及实时处理的测试系统。介绍了该测试系统的整体设计思想,硬件组成、软件开发、并通过图像数据采集分析实例对该系统进行运行性能分析。运行结果表明,该系统操作简单,数据传输稳定。利用该系统能简化测试过程,实现复杂工业现场无线动态测试功能。     

基于粒子群算法的模糊控制器设计及其在烟气脱硝中的应用

针对模糊控制器设计难度大、推广困难的问题,提出一种利用粒子群（PSO）算法设计模糊控制器的方法。通过将二维模糊控制器的模糊推理过程理解为二元函数,将控制器设计问题转变为函数曲面寻优问题,避免了设计隶属度函数、模糊规则等复杂的过程。利用网格化方法,将寻优对象降维为二维矩阵,然后采用PSO算法寻找最适合被控对象的函数曲面,从而完成模糊控制器的设计。以火电厂选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统为试验对象,利用此方法设计模糊PID控制器,并通过与常规PID控制对比,验证了该设计方法的有效性。     

敏感用户工业过程的过程免疫时间曲线刻画方法

过程免疫时间曲线是分析敏感用户工业过程对电压暂降免疫力的重要工具。针对实际生产中过程参数监测困难、用户监测意愿低导致过程免疫时间曲线难以刻画的问题,文中提出监测数据缺失或不足时典型工业过程的过程免疫时间曲线模型构建方法。首先,基于典型工业过程结构,利用敏感设备电压暂降免疫时间常数计算过程免疫时间;然后,由经验公式和二次Lagrange插值分别得到无监测数据和少量监测数据情况下过程免疫时间曲线;最后,通过对某天然气压气站大功率电驱离心式压缩机系统的分析,验证了所提方法的可行性与有效性。     

继电保护装置自动测试系统设计

分析了继电保护装置自动测试的现状和优势,针对继电保护装置研发过程中性能测试的要求和特点,介绍了一种通用的继电保护装置自动测试系统。该系统采用分布式体系结构和模块化设计思想,利用Python语言构造实时测试脚本,可实现保护装置的闭环自动测试和回归测试。通过改变配置,可以实现对常规站保护装置和数字化站保护装置的自动测试。对自动测试系统各模块的设计进行了详细说明,重点介绍了测试用例的实现方法。实际应用表明,该系统可提高研发过程中的测试质量及效率。