啤酒发酵过程环境参数链系统控制

通过对啤酒发酵过程中环境参数的分析,为了提高最终产物的得率,保证在整个操作进程中有一个适宜的生长代谢环境为目标,引入链系统控制方法,找到影响发酵温度和PH值等主要因素,建立由温度和PH值两条主要因果链组成的互相关联的链系统模型。设计了啤酒发酵过程环境参数的链预估算法和链控制系统。仿真显示为啤酒发酵系统环境参数建立的链系统模型稳定性和抗干扰能力强,容错性好,控制效果良好。     

基于分布式模型的水处理系统设计与仿真

通过对自来水净水过程中存在的浊度PH值等因素变化的滞后性、扰动性以及系统动态的复杂性等问题的分析,为了提高净水质量,确保净化后的水质达到国家标准,找出了自来水净水过程的基本控制关联,建立由浊度和PH值两条主要因果链组成的相互关联的结构分散化控制模型。根据模型设计了链预估计算法和链式系统控制算法。进行了系统仿真,仿真结果表明该系统具有良好的稳定性以及抗干扰能力。     

甲醇合成过程控制的算法设计

分析了甲醇合成机理,得出以煤气联产甲醇具有系统滞后大,动态特性复杂且存在大干扰的特点,为了增加甲醇产量和降低能耗,并提高系统的控制能力,增强系统的灵活性和可靠性.引入链系统控制方法,以甲醇合成回路经济效益最大,单位甲醇能耗最低为控制目标,找到影响甲醇单耗和产量的主要因素,建立有产量和能耗两条主要因果链组成的互相关联的链系统模型.设计了甲醇合成过程的链预估算法和链控制系统.仿真显示为甲醇合成系统建立的链系统模型稳定性和抗干扰能力强,容错性好,控制精确.有很好的应用前景和市场潜力.     

链预估器及其应用

本文基于链系统给出一种结构分散型预估算法.设计子预估器需要的结构信息仅为相应 子系统的模型,而不必考虑其它子系统的结构信息.构成子预估器的测量信息也是分散化的, 除含该子系统的输入和输出外,仅含与它直接关联的测量信息.文中提出了即时预估和超时 预估的概念,研究了有关的性质.最后讨论了链预估器在过程控制中的一个应用实例.     

基于结构分散化控制的球磨机制粉系统控制与仿真

按照球磨机制粉过程运动特性的基本因果关系,建立一种球磨机制粉过程的结构分散化模型,它由6个单元模型、3条因果链和4支链间关联的模型构成.以该模型为基础,设计球磨机制粉过程的预估系统,它拥有单元预估系统、基本关联模型和依托因果链的预估信息传递模型,保证在子系统设计预估算法,仍然能够获得对整体系统运动特性的满意预估.设计球磨机制粉过程的控制系统,它包含单元控制系统和依托因果链的控制指令传递模型,保证在子系统设计控制算法,仍然能够获得对整体系统的期望控制性能.该新型控制系统应用于球磨机制粉过程控制,具有良好的稳定性、抗干扰和容错能力.     

电站锅炉给水pH值的分段预估控制器设计

按照火电厂锅炉给水加药过程的主要因果关系,抽象出一条因果链.针对其大时滞特性,提出分段预估控制方法,选取合适的测量点和测量变量.将大时滞分成三段较小时滞的子系统,对每一个子系统进行预估控制,各子系统之间依托因果链传递预估和控制信息,最终完成整个系统的控制.仿真结果表明此种方法对于大时滞系统的控制具有理想的控制效果.     

车身产品设计中的多层次尺寸链构建

尺寸偏差是影响汽车车身装配性能的一个主要因素,为了控制尺寸偏差,必须构建尺寸链模型以分析尺寸之间的相互复杂关系.以汽车车身设计为研究对象,分析了汽车车身装配的多层次、多等级特性;应用车身设计中的基准点系统和功能尺寸系统建立一种多级尺寸链模型,包括整车级、总成级、分总成级和零件级尺寸链.实例结构表明,所建立的多级装配尺寸链模型能使车身装配中的尺寸关系层次清晰化,并能对尺寸关系进行优化,使极为烦琐复杂的车身尺寸分析、偏差设计能有条不紊地逐步进行,为车身设计与制造改善找到了一条切实可行的路径.     

造纸过程定量和水分的结构分散化控制

造纸系统在运行过程中呈现出非线性、时变性、关联性和大时间滞后等特性,属于一类复杂的工业受控系统。采用一种基于链系统方法的结构分散化控制方案实现对该系统的自动控制。建立了造纸系统的一种基于单元模型的结构分散化模型。根据结构分散化预估机制和控制方案,设计了以纸页定量及纸页水分为受控变量的关联系统的结构分散化控制算法与系统。经仿真和分析表明,该方法可较好地达到控制系统的要求,控制精度较高,并具有良好的鲁棒性。     

感应电机二阶滑模次优算法定子磁链观测器设计

提出了基于二阶滑模次优算法的感应电机定子磁链观测方法,设计了定子磁链观测器,并应用到感应电机直接转矩控制中.本文设计的磁链观测器,通过准确的跟踪电流及其变化率,从而实现对转子磁链的准确估算,然后利用转子磁链与定子磁链的关系,估算出定子磁链.由于本文设计的定子磁链观测器是一个多输入多输出(MIMO)系统,稳定性分析非常复杂,为此将磁链估算误差的微分看作扰动处理,从而将MIMO的观测器模型分解成两个独立的单输入单输出(SISO)系统,简化了稳定性分析.将该观测器用于感应电机直接转矩控制中,达到了很好的控制效果.仿真和实验验证了该方法的有效性.     

异步电机反馈线性化二阶滑模定子磁链观测器设计

为了提高异步电机定子磁链的观测精度,提出了基于反馈线性化的二阶滑模磁链观测方法,设计了定子磁链观测器,并应用到异步电机直接转矩控制中.为更准确的观测磁链,选取转子磁链为系统输出,运用微分几何理论将异步电机系统的输入/输出线性化,得到以转子磁链为输出的异步电机反馈线性化模型.在此基础上设计基于Super-twisting算法的二阶滑模转子磁链观测器,实现对转子磁链的准确估算,并对所设计的观测器进行稳定性分析.然后再利用转子磁链与定子磁链的关系,估算出定子磁链.将该观测器用于异步电机直接转矩控制中,达到了很好的控制效果.仿真与实验结果验证了该方法的可行性和有效性.