分数阶控制器在过热汽温控制中的应用研究

在传统串级控制基础上结合分数阶PIλ Dμ控制器,提出过热汽温的分数阶PIλDμ串级控制策略.采用粒子群优化算法对分数阶PIλ Dμ控制器参数进行整定.在Matlab/Simulink仿真环境中对分数阶PIλDμ控制器和整数阶PID控制器的控制效果进行仿真对比,结果表明分数阶pIλ Dμ控制器在设定值跟踪、扰动抑制和鲁...     

基于相角裕度与鲁棒性解析法设计分数阶PI~λ控制器

介绍了一种基于期望相角裕度与提高系统鲁棒性的解析法设计分数阶PIλ控制器。首先,根据相角裕度的定义和提高系统的鲁棒性得到3个非线性方程组,并用图解法得到PIλ控制器的积分阶次λ;然后,由解析法得到控制器的比例增益kP和积分时间常数TI。比较传统Z-N法设计的常规PI控制器,仿真表明解析法得到分数阶PIλ控制器能得到期望的裕度并具有更好的鲁棒性。     

加热炉分数阶PID温度自适应控制系统设计

针对加热炉温度控制系统控制器参数不易选择的问题，提出一种分数阶自适应PID串级控制方法实现控制器参数自动调整。首先以分数阶PID控制器分别作为温度主控制器和燃气流量控制器，实现加热炉串级温度控制；其次应用自适应理论对控制器进行改进，设计了自适应分数阶PID控制器。最后通过数值仿真，验证了所设计控制系统对加热炉温度控制的有效性和可行性。     

基于半实物仿真技术的分数阶PID控制器

采用半实物仿真技术获得被控对象特性,进而得出系统传递函数。在此基础之上采用分数阶控制器的设计算法设计系统的分数阶控制器。并将该控制器与经典PID控制器进行仿真对比,结果表明：分数阶PID控制器较传统PID控制器,在对系统响应时间的调节上取得了较好的效果。     

分数阶控制器在气动位置伺服控制中的应用研究

针对气动位置伺服控制系统的弱阻尼、强非线性等问题,提出一种基于分数阶微积分的分数阶控制策略.分数阶控制器的分数阶微积分可以增加传统PID控制器的设计灵活度和系统的稳定度.为验证分数阶控制器的良好控制特性,在Matlab/Simulink下建立了详细的气动位置伺服系统模型.仿真结果表明:分数阶控制器具有对参数不确定性和非线性良好的控制效果.     

分数阶混沌系统的终端滑模同步控制

研究了带有不确定项和扰动的不同分数阶混沌系统的终端滑模同步控制问题。基于Lyapunov稳定性理论、滑模控制理论和有限时间定义,设计终端滑模有限时间控制器,实现了两个分数阶混沌系统的同步。同时,在控制器构建过程设计了一个新的非奇异分数阶终端滑模面,该滑模面可以在有限时间内收敛到零点。数值仿真验证了该终端滑模控制器的准确性和可行性。     

一类分数阶超混沌系统的有限时间同步

研究了一个四维的分数阶超混沌系统有限时间同步问题。通过分数阶微积分有限时间同步的相关定义,设计了一个新的非线性控制器,该控制器使得四维分数阶超混沌系统的同步误差在有限时间内渐近趋于零。同时分析了分数阶混沌系统在有限时间内达到同步的控制器的存在性。理论推导过程和数值仿真结果表明:该同步方法可使四维分数阶超混沌系统在有限时间内具有良好的同步效果。     

分数阶和整数阶混沌系统的投影同步

介绍了一种新的三维分数阶混沌系统,通过理论解析、Lyapunov指数与维数求解以及变换分数阶混沌系统阶数时,系统相图和吸引子的变化情况验证了该系统是混沌的。通过研究追踪信号的理念和模拟整数阶混沌同步控制器的原理,发现了一个新的非线性控制器。理论推导和Matlab实例仿真结果表明:该非线性控制器可使分数阶混沌系统与同维整数阶混沌系统之间具有良好的投影同步效果。     

基于MATLAB和OPC实现分数阶PID在锅炉汽包液位控制中的应用

基于Oustaloup算法设计出分数阶PID控制系统,并利用MATLAB及OPC技术,将分数阶PID控制器应用到锅炉汽包液位DCS控制系统中。     

无模型控制器与PI控制器的性能对比分析

通过仿真，比较CyboCon无模型单输入单输出控制器、基于鲁棒性能指标设计的PI控制器和基于经验整定方法设计的PI控制器在对象模型精确和模型变化情况下的控制性能，得出CyboCon无模型单输入单输出控制器与基于经验整定方法设计的Pl控制器在性能上是相同的，基于鲁棒性能指标设计的PI控制器设计时应该考虑约束条件。     

基于可靠性的中空板结构⁃功能一体化设计与性能研究

针对聚合物制品的可靠性、轻量化和力学性能的结构?功能一体化设计,建立了RBTO-MMWDC 连续体结构拓扑优化模型。为便于该设计方法的普及应用,实现了基于优化程序的图形用户界面开发,并选取可靠性指标β=3.0的中空板截面结构为例完成设计。采用有限元仿真方法分别对新型中空结构的静力学性能和动力学响应进行了评价分析。与传统结构相比其抗压性能和抗弯性能分别提升了29.20 %和74.93 %,一阶固有频率实现了100.91 %提升并有效避免于前5阶发生扭转振型。此外,以SLA光敏树脂C-UV9400为原料,采用光固化3D打印技术制备2种中空结构试件样品并利用材料力学性能测试系统对其进行了抗弯强度和刚度试验。结果表明,新型结构抗弯强度和刚度分别实现了60.88 %和55.30 %的显著提升。该研究为面向聚合物制品的结构-功能一体化设计工程应用提供了理论参考与可行性解决方案。     

柏木精油的成分分析及其在卷烟中的应用研究

采用水蒸气蒸馏法提取柏木精油,并以气相色谱-质谱联用法对精油成分进行分离和鉴定,面积归一化法测定各成分的相对质量分数,分析了柏木精油的化学成分。结果共鉴定出35个化合物,相对质量分数之和为85.847%,主要成分为α-雪松烯、β-雪松烯、α-大西洋酮、γ-雪松烯、β-大西洋酮和α-柏木烯。柏木精油的卷烟加香试验表明,它能明显改善和修饰卷烟香气,增浓烟香,提高卷烟抽吸的香气品质。     

连续搅拌反应釜的自适应模糊动态面控制装置及控制方法

本发明公开一种连续搅拌反应釜的自适应模糊动态面控制装置及控制方法,所述连续搅拌反应釜的自适应模糊动态面控制装置包括传感器系统、A/D转换器、计算机、滤波器、自适应模糊动态面控制器、D/A转换器、信号放大器和执行器,自适应模糊动态面控制器包括模糊逼近器、     

带有混合时滞的分数阶非线性系统稳定性研究

研究了一个带有离散时滞和分布时滞的分数阶非线性混合时滞系统的渐近稳定问题。根据Lyapunov间接法,结合Riemann-Liouville型积分算子的连续频域分布模型和Lyapunov-Krasovskii方程,构造了一个全新的Lyapunov函数,给出分数阶非线性混合时滞系统的渐近稳定条件,并根据所给的稳定条件设计了一个反馈控制器,最后通过算例仿真验证判定条件的可行性。     

基于WGC方法设计的PI控制器在吹塑机中的应用

在塑料薄膜制造过程中,吹塑机薄膜厚度控制系统的性能对薄膜成品质量起着决定性作用。针对吹塑机厚度控制问题,基于时间延迟一阶积分系统模型,提出采用WGC方法设计的PI控制算法。采用稳定边界轨迹方法计算稳定域;经优化分析,确定经加权后的WGC点的最优方案。仿真模拟结果表明,所提出的方法在塑料薄膜厚度控制中表现出良好的伺服性能以及平缓的控制器输出。     

新型β-环糊精衍生物稀土成核剂的合成及其对聚丙烯结晶性能的影响

研究了1种由稀土金属镧化合物和环糊精笼型这一特殊结构构成的新型β-环糊精衍生物稀土成核剂(β-CD-MAH-La)对聚丙烯(i PP)结晶性能的影响。WAXD结果表明:β-CD-MAH-La能诱导i PP生成β晶型,当质量分数为0.8%时,β晶相对质量分数可达0.84;DSC曲线表明:β-CD-MAH-La在147℃出现β晶型熔融峰,改性i PP的结晶温度较空白i PP有明显地提高,表明添加了稀土β成核剂可诱导i PP中α晶向β晶转变,表明其具有高效的β成核作用。     

工程应用中一种有用降阶方法

模型降阶大部分方法都是通过纯粹的数学计算来降阶,计算量很大,有时得到的简化模型可能不稳定。为了解决以上问题,本文提出将阶跃响应建模法运用于模型降阶,通过作图和计算来确定低阶逼近模型参数的图解降阶法,并在文中做了大量仿真以便来验证本文中提出的降阶方法得到的低阶模型的近似程度。通过仿真比较可知,文中提出的图解降阶法不但计算量小,而且得到的低阶逼近模型稳定、精确,在工程上非常实用,为工程师分析和设计过程阶次较高的控制系统提供了一种方便快捷的降阶方法。     

模糊自适应PI控制在空调系统中的研究

以空气焓差法试验台空调系统的温度控制系统为具体仿真对象建立了数学模型,该空调系统可以看作是一阶惯性加纯滞后的环节,而且对象的过程参数和时延时间是时变的,传统的PID控制无法获得理想的控制效果。提出了一种无需辨识环节的具有智能的模糊自适应PI的控制算法并将其应用在该空调系统中,该算法对模糊控制和PI控制进行有机结合,根据实际控制经验,通过模糊控制规则对控制回路中PI控制器的参数进行实时整定,并将该控制算法和经过良好整定的PI控制器在空调系统中的控制性能进行比较。仿真结果表明,模糊自适应PI控制提高了系统的鲁棒性、减小了超调量、提高了抗干扰能力、缩短了调整时间。     

固相微萃取/气相色谱/质谱法分析日本常山挥发性化学成分

用固相微萃取提取技术提取了日本常山挥发性化学成分,并用气相色谱-质谱联用技术对其化学成分进行了分离鉴定,共鉴定出49个化学成分,占挥发性化学成分的91.73%。日本常山主要挥发性化学成分是α-蒎烯(相对质量分数32.09%),geyrene(16.39%),α-衣兰油烯(6.24%),β-石竹烯(5.68%),2-甲氨基-安息香酸甲酯(3.33%),吉玛烯D(2.71%),3,4-二乙烯基-3-甲基-环己烯(2.15%)等。     

工业过程PI控制器性能评价

针对工业过程的PI控制器,提出了一种控制器性能评价的新算法。该算法以广义最小方差为目标,推导出最优PI控制器参数。以该最优控制器为基础,得到PI控制下系统的最优控制性能。然后,以最优控制的输出为基准,进行性能评价,并给出了性能评价的可操作步骤。最后通过仿真实验验证了该方法的有效性。