蓄热式加热炉的空燃比控制

针对蓄热式加热炉具有多变量、时变、非线性、耦合、大惯性和纯滞后等特点,当前时于蓄热式加热炉的空燃比控制主要还是人工操作完成的问题,通过对蓄热式加热炉空燃比变化这一复杂的工业过程的分析,提出了一种蓄热式加热炉空燃比控制方法,设计了一个基于智能的空燃比控制系统.用无辨识自适应方法预测热值,用模糊神经网络预测烟气残氧量,解决...     

基于改进的通用学习算法非线性预测控制系统设计

传统的PID控制由于对象的非线性,会导致控制系统震荡加剧,而且会造成闭环系统的不稳定,这对于系统的设计与维护造成了很大的困难;为了解决该问题,提出了一种改进的ULN预估非线性预测控制系统设计方案;利用通用学习算法对不同的滞后对象进行训练,在基于对象充分学习的基础上,设计了ULN预估控制器;最后做了多组对比实验,以典型的PH中和控制系统为例,利用通用学习算法对不同的滞后对象进行训练,在基于对象充分学习的基础上,设计了ULN预估控制器;通过仿真实验结果表明,提出的方法比传统的方法具有更好地控制效果,系统具有更强的鲁棒性能。     

带式输送机低速大转矩直驱滚筒控制方案

针对带式输送机主滚筒采用异步电动机配合液力偶合器的驱动方式存在效率低、启动冲击大等问题,提出基于外转子永磁同步电动机(PMSM)的带式输送机直驱滚筒控制方案。为实现低速大转矩控制,采用基于旋转坐标系直轴电流为零的矢量控制策略;针对低速运行时反电动势小、转子位置和速度估算精度低的问题,引入高频脉振信号注入法来估算转子位置及速度。建立直驱滚筒调速控制系统实验平台,进行了稳态特性测试、启动特性测试、负载特性测试,验证了PMSM直驱滚筒控制系统在0～90r/min转速范围内转矩响应快速,转速稳定可调,较好地满足了带式输送机低速大转矩的启动调速要求。     

大滞后系统综合控制及其在焦炉鼓冷系统中的应用

焦炉鼓冷系统核心工作是以稳定初冷器前吸力为目标,合理调节鼓风机转速,实现荒煤气平衡传输。针对该控制系统具有大滞后、强扰动和时变等特点,采用基于模糊免疫PID的基本控制算法,结合系统辨识、自校正的思想,研究大滞后系统预测控制策略在焦炉鼓冷系统中的应用。综合控制策略通过对大滞后环节的辨识、与补偿,从而平衡初冷器前吸力。控制方案结合滞后削弱,抑制滞后、扰动的影响,提高控制性能。     

基于神经网络的非线性预测控制的进一步研究

介绍了适于具有纯滞后对象的基于人工神经网络的非线性多步预测控制，提出了具有自补偿功能的非线性预测反馈校正方法。仿真实验证明此方法大大增强了非线性预测控制的鲁棒性，改善了控制系统的动态和静态性能。     

溶解氧模糊PID控制系统的设计

针对曝气过程溶解氧控制这类大滞后、非线性系统,提出了一种基于模糊PID算法的控制方案,并完成了溶解氧模糊PID控制系统的设计。系统采用Siemens公司的S7-300PLC进行控制,采用WinCC组态软件实现监控功能。实践表明,该控制系统有效地解决了曝气过程溶解氧控制的多扰动、大滞后的问题,具有良好的动静态特性,处理过的污水各项检测指标均达到设计要求。     

神经网络广义预测控制在锅炉燃烧系统中的应用

针对锅炉燃烧系统的非线性、大延迟、时变、干扰频繁等特点,以煤粉浓度为中间被调量,将神经网络、广义预测控制、串级控制相结合,设计了基于神经网络模型的广义预测串级控制系统.该控制方法克服了单纯PID控制对大惯性大延迟对象调节品质差、抗干扰性弱的缺点,神经网络预测器有效地补偿了传统预测控制基于线性模型的局限性.将该控制算法用于燃烧系统中主汽压力对象的控制,仿真结果表明该方法具有较强的跟踪性能和抗干扰能力及良好的动静态性能指标.     

SVM技术在网络GPC算法中的应用研究

针对传统的广义预测控制（GPC）算法必须有精确的数学模型,计算量很大,不适合实时性要求高的系统。网络控制系统在复杂的工业控制领域应用中,受网络时延的影响,导致了控制系统性能的下降甚至不稳定,给控制系统的分析和设计带来诸多问题。该文采用基于支持向量机的广义预测控制方法,将支持向量机作为预测模型,对控制对象模型进行预测,再加之广义预测控制算法和队列机制提出不基于对象模型且实时性高的广义预测控制快速算法,并且设计了支持向量机非线性建模和非线性广义预测控制队列机制算法,并相应做出了仿真。最后的仿真结果表明基于广义预测控制算法的网络控制系统具有良好的控制效果和稳定性。     

基于预测控制的采煤机滚筒自动调高系统

为了快速跟随工作面顶板的起伏变化,提高采煤机截割滚筒调高系统的响应速度,防止截割顶板而造成部件的损坏,利用预测控制的理论和方法,建立了基于预测控制的采煤机截割滚筒自动调高控制系统,该系统通过历史数据对煤岩界面进行预测,实时调节调高油缸的位移,使采煤机的截割滚筒跟随煤岩界面。利用MATLAB/simulink构建了该系统的仿真模型,仿真试验表明:该系统对截割滚筒高度具有超前预见性,较常规传统控制系统的调节时间缩短0.25s,超调量减小4.8%,反应灵敏、波动小、工作平稳。预测算法中采样点的增多,对滚筒高度的波动和超调量有减小作用,但是调节时间增大。     

基于预测PI的多变量控制在锅炉燃烧系统中的应用

在锅炉的燃烧控制系统中,燃烧对象是一个具有多变量、强耦合、强干扰、大滞后等特性的复杂过程系统,常规的PID控制无法满足实际需求。针对该问题,提出了将动态解耦方法与非线性最小二乘优化算法相结合,得到降阶模型,并运用预测PI控制算法进行控制研究。仿真结果表明：基于降阶模型的预测PI解耦控制策略具有良好的稳定性和鲁棒性,且抗干扰能力强,具有一定的实际应用价值。     

联合收割机脱粒滚筒恒速智能控制器设计

研究了轴流式联合收割机的控制问题,给出了联合收割机脱粒滚筒的数学模型,介绍了基于模式识别的智能控制原理,建立了联合收割机脱粒滚筒恒速控制模型,设计了基于模式识别的智能恒速控制器.应用Matlab/Simulink进行了控制器仿真,其结果表明,将基于模式识别的智能控制应用于联合收割机脱粒滚筒的恒速控制,其过渡过程平稳、响应速度快、无超调、无振荡并且无稳态误差.     

A practical control strategy for servo-pneumatic actuator systems

A practical control strategy with a simple controller structure is proposed for servo-pneumatic cylinder actuator systems. Theoretical analysis reveals that the acceleration of the piston indirectly represents the cylinder chamber pressure difference so it is possible to employ acceleration feedback instead of pressure feedback in the construction of servo-pneumatic actuator control systems. The main features of the control strategy developed in the paper are (1) using acceleration feedback to improve the stability of the system; and (2) introducing time-delay minimisation and optimised null offset compensation to address the problem of time delay and dead zone, which are mainly caused by the compressibility of air and friction. The experimental studies have been conducted using an asymmetric pneumatic cylinder system and the results show that the system performance has been much improved when compared with a conventional PID controller.     

模糊免疫PID控制在矿用设备座椅减振系统中的应用

针对现有矿用设备座椅减振系统因弹簧无法控制而导致减振效果不佳的问题,介绍了一种矿用设备座椅减振系统的组成及工作原理,重点阐述了模糊免疫PID控制在该系统中的应用方案。该系统以PLC为主控制器,通过气缸组件工作状态的变化调整气体弹簧的刚度,从而实现座椅减振;针对系统非线性、时变性、滞后性等特点,采用模糊免疫PID控制策略进行减振控制。仿真和应用结果表明,采用模糊免疫PID控制的矿用设备座椅减振系统鲁棒性高,驾驶员乘坐舒适性好,满足实际使用要求。     

网络控制系统模糊PI时滞补偿算法研究

针对网络控制系统中普遍存在的时滞问题,将模糊逻辑补偿算法引入传统PI控制器的设计,以消除闭环网络控制系统中由时滞引起的控制性能下降、系统不稳定等不利影响.模糊PI时滞补偿算法中,无需更改传统PI控制器的设计,以模糊补偿器调制PI控制器的输出.以实时性要求较高的无刷直流电机为应用实例,仿真结果证明了该控制算法的有效性和可行性,该方法可使具有时滞特性的远程网络控制系统保持良好的动、静态特性与较强的抗干扰能力.     

滞后线性定常广义不确定系统的变结构控制设计*

本文首次引入了滞后广义系统的受限等价分解形式，利用滞后正常系统的理论和无滞后广义系统的理论，研究了滞后线性定常广义系统的变结构设计问题，所提供的的研究方法为进一步研究滞后文义系统的其它问题（例如调节，跟踪）开创了一条新的途径。     

具有输出延迟的网络化控制系统稳定性分析

将网络化控制系统看成一个具有输出时延的采样控制系统，运用具有时延的输出信号设计了一种新的观测器和相应的控制器，从而得到含有时滞的闭环网络化控制系统和使该闭环系统稳定的充分条件。最后给出了求解观测器增益和控制器增益的锥补线性化方法，仿真实例说明了所提方法的有效性。     

基于一种改进型逆凸不等式的混合攻击下多区域时滞电力系统的分布式控制

本文研究了混合攻击下多区域时滞电力系统的分布式协调控制问题。首先,考虑了一种基于混合攻击下（包括拒绝服务攻击和欺骗攻击）的多区域时滞电力系统,在拒绝服务攻击下,时滞电力系统的各个区域之间的通信将恶化为一种切换残余拓扑结构,它的时间特性建模成了模型依赖的平均停留时间的模型。在以负反馈控制为目标的欺骗攻击下,将其建模成了基于符号函数的模型。然后,为了在低惯性和混合攻击下获得时滞电力系统的弹性性能,采用了负荷频率控制与虚拟惯性控制相结合的弹性分布式策略,并将时滞电力系统的负荷频率控制问题转换为切换非线性切换系统控制问题。再通过采用合适的Lyapunov-Krasovskii泛函、改进型逆凸不等式、线性矩阵不等式技术以及切换系统方法,得到了多区域时滞电力系统的稳定性定理。并基于此定理,设计了负荷频率控制和虚拟惯性控制下的分布式控制增益。最后,建立仿真,针对三区域电力系统进行了仿真,仿真结果体现了本文所提出来的稳定性定理和设计的分布式控制增益的优势和有效性。     

基于互联网的远程控制系统时延补偿的仿真研究

本文介绍了由西门子S7—226PLC与MM440变频器组成的电气控制系统在光缆护套机速度控制中的应用，并对该系统的控制原理作了详细的阐述。     

网络化控制系统的时延观测器设计及其状态反馈控制

研究了一种网络化控制系统,其输出时延和控制时延均大于采样周期,且控制时延服从已知随机分布.基于现今值观测器原理,采用设置缓冲区和带有时戳的传感数据传输方法,给出了一种具有时延补偿功能的时延观测器,并证明了在系统可观的条件下可实现观测器极点的任意配置.之后,基于该观测器设计了状态反馈控制系统,并证明了复合系统的分离性原理.通过仿真验证了所提方法的有效性.     

无线传感器网络测控系统时延稳定性分析

针对无线传感器网络（WSNs）测控系统时延现象较为突出的特点,从确保测控系统控制的稳定性出发,根据李亚普诺夫（Lyapunov）稳定性的相关理论,在测控系统信息传输模型分析的基础上,建立系统渐进稳定的最大时延不等式,并结合温室WSNs测控系统的实际情况,以温度和湿度参数为研究对象对系统进行具体分析,利用Matlab中LMI工具箱,计算出在确保系统渐近稳定情况的最大允许时延,通过温室WSNs测控系统实例稳定性仿真分析表明：最大允许时延可为创建稳定的WSNs测控系统提供理论依据。