DCS控制系统在α-石膏粉液相法生产中的应用

主要介绍在德国BSH公司引进的α-石膏粉液相法生产线上,国内先进的DCS控制技术的应用.阐述DCS控制系统的构成和功能、硬件设计、软件设计以及控制方法.通过生产实际应用,DCS控制系统完全满足生产的需要并且达到了精确控制,从而提高了生产水平和产品质量.     

风能转换系统执行器故障重构与容错控制

针对风能转换系统中执行器故障,论文提出了一种新型的主动容错控制策略.设计滑模故障观测器,实时动态采集执行器故障前后数据信息,对执行器故障进行重构,达到故障诊断的目的.通过补偿控制,保证了滑模控制器对风能转换系统的可靠控制输入,以达到对执行器故障主动容错的功能.仿真结果表明,滑模故障观测器模块能够实时精确地重构风能转换系统执行器故障,主动补偿容错控制器在不影响风能转换系统动态性能的情况下,仍能实现系统的最大风能的捕获.     

BTT导弹变结构自适应控制仿真研究

一种变结构自适应控制律,可以不依赖于系统的精确数学模型,但对于BTT导弹气动参数不确定性具有良好的控制效果.采用Matlab,分别对BTT导弹滚转、偏航以及俯仰三个通道进行数值仿真,接着又对闭环系统进行了仿真验证,根据对仿真结果的分析,对该控制律进行了进一步的改进.所设计的改进控制律很好地解决了导弹数学模型不能精确获得以及参数大范围变化的问题,并且在很大程度上克服了导弹各通道间存在的耦合现象,与其它控制方法比较,具有算法相对简单,并且易于仿真验证的特点,对BTT导弹自动驾驶仪研究具有很好的指导意义.     

康复机器人的自抗扰与滑模复合控制

针对康复机器人主动康复训练任务中可能出现的患者肌肉痉挛时的控制问题,提出一种康复机器人自抗扰与滑模复合控制方法,对预设的康复训练任务轨迹实现精确跟踪。滑模控制可以克服系统模型结构参数不确定性并能达到迅速的跟踪效果,自抗扰控制可以实现在系统状态到达滑模面后精确跟踪轨迹,避免了滑模控制的抖振现象。实验结果表明,该方法在完成康复训练任务时具有较高的轨迹跟踪精度以及较快的跟踪速度,对于外界的干扰具有良好的抗干扰能力,同时对于系统的内部的非线性扰动具有很好的鲁棒性。     

微扑翼飞行机器人姿态反演自适应模糊控制

研究微扑翼飞行机器人姿态控制优化问题,因扑翼飞行的复杂性、系统的非线性、时变参数以及各种干扰而极具挑战性.为了提高系统姿态稳定性,提出了一种反演自适应模糊控制策略,针对传统反演控制律设计的不足之处,对微扑翼飞行机器人控制律设计中需要知道被控对象精确模型信息的部分,采用模糊控制法去逼近,从而实现了无需微扑翼飞行器精确模型的全新控制律,避免了因建模误差对控制带来的不良影响,并在此基础上证明了系统的稳定性.仿真结果证实了控制方法的有效性.     

基于多线程的钢管智能探伤系统

论文设计了基于PC机的钢管探伤系统。运用多线程技术解决了实时数据采集、控制和图形显示的问题。采用多传感器信息融合达到了探伤过程中要求很高的对多信号协同控制的目的。实验结果表明,该系统达到了高速采集、精确控制、实时显示等系统性能指标,实现了钢管实时探伤的目的。     

基于SCL的模糊自适应PID功能块的开发及应用

针对发酵过程中pH控制的滞后性,非线性等特点,将模糊控制理论与PID控制理论有机结合,在SIMATIC PCS7控制系统中采用SCL语言,开发出模糊自适应PID功能块,并借助PLCSIM进行仿真,最终在实际生产过程中运用该功能块对pH控制进行测试.测试结果表明,该功能块的运用,对提升发酵过程中pH控制的动态性能和静态性能,以及调节网的阀位调节方面,使之安全可靠,均达到了良好的控制效果.     

基于系统辨识的自适应控制技术的应用

介绍基于系统辨识的自适应控制系统模型在莱钢2#精炼炉合金下料系统中的应用,通过不断地调整控制过程中的参数值,使控制系统的瞬态响应过程达到最优,消除了生产过程中人为因素的影响,提高了生产的均一性和稳定性.     

模糊预测控制在中药醇回收生产中的应用

在中药生产中酒精回收是一个复杂的工业过程。为了解决该工段的多变量、非线性、大滞后以及变量间存在耦合的问题，结合工业现场的实际情况，基于研华工控机，设计了模糊预测控制器。将控制器的输出作为实际输出来控制调节阀的开度，以达到给定设定目标。现场的实际运行结果表明，此控制器在中药生产酒精回收过程中取得了良好的控制效果，提高了产品质量。     

网络环境下不敏感系统的分布式区域预测控制方法

针对二分图网络结构下的不敏感系统的可控性比较差的问题,本文提出了带有区域控制的分布式模型预测控制方法.该方法首先利用分支定界法对分布式控制系统结构进行最优设计;然后,结合区域控制提高控制系统的动态性能指标;最后,依据回路之间的关联性的强弱选择每个回路的控制方式(精确控制或区域控制).仿真结果显示带有区域控制的分布式预测控制系统的调节时间比没有带区域控制的分布式控制系统明显缩短;同时,通过对回路控制方式的选择增加了精确控制的智能体数量.仿真结果证明了利用分布式区域预测控制方法可以提高系统的容错性,通过对系统的可控性和关联性进行分析,可以在精确控制和区域控制之间寻找到最优组合,从而达到快速精确的控制效果.     

Bio-harmonized control experiments of a carangiform robotic fish underwater vehicle

This paper presents experimental implementation and comparison of three different control schemes of a bio-inspired robotic fish underwater vehicle. The dynamics model is obtained by unifying conventional rigid body dynamics and bio-fluid dynamics of a carangiform fish swimming given by Lighthill’s(LH) slender body theory. It proposes an inclusive mathematical design for better control and energy efficient path travel for the robotic fish. The system is modeled as an two-link robot manipulator (caudal tail) with a mobile base (head). This forward thrust drives the robotic fish head represented by a combined non-linear equation of motion in earth fixed frame. We develop and compare the dynamic motion closed loop control strategy of the bio-harmonized robotic fish based on three different non-linear control schemes using CTM (Computed Torque Method), FF (Feed-Forward) controllers both with dynamic PD compensation and finally a proposed combination of CTM with FF. An inverse dynamic control method based on non-linear state function model including hydrodynamics is proposed to improve tracking performance. CTM control generates a feedback loop for linearization and decoupling robot dynamic model with a shorter response time, while a dynamic PD compensation in the FF path is employed by FF scheme through the desired trajectories. FF model-based strategy results in an improved tracking and shorter route to travel between two points. Overall results indicate that performances of the proposed control schemes based on the inverse dynamic model are comparable and useful for robotic fish motion tracking in fluid environment.     

基于变步长灰色预测的配浆浓度模糊控制研究

在配浆浓度控制过程中,由于其过程参数在生产过程中变化很大,采用常规控制方法不能始终保持最优运行;针对配浆浓度控制过程具有滞后和大干扰等特点,提出一种基于变步长灰色预测的配浆浓度模糊控制算法;该算法根据新陈代谢原理,建立等维新信息预测模型,将预测概念扩展为前向和后向预测,并与模糊控制相结合,以实现配浆浓度的精确控制;实际运行结果表明采用变步长灰色预测算法,能够减少浓度滞后的影响,使得浓度的控制精度和运行速度都得到了较大提高,消除了系统的振荡,完全能满足配浆过程浓度的工艺要求。     

矿用摄像机嵌入式CAN总线远程控制技术

针对RS-485总线的矿用摄像机控制系统存在的问题,设计了基于控制器局域网(CAN)远程控制技术的新型系统。系统以嵌入式处理器LPC2129为控制器,并利用其CAN接口外挂收发器CTM8250构建了CAN网络,并在CAN V2.0B规范的基础上开发了控制协议,能够在远程上位机上对摄像机的调焦、缩放以及工作台的上下、左右移动进行可靠控制。为方便与上位机的连接,设计了RS-232-CAN转接器,另外在转接器中进行控制器地址映射,通过软件实现了地址在上位机设定的功能,避免了人员必须到现场通过拨码设定地址的繁琐。     

纸浆浓度流量计算机控制系统设计

针对制浆生产过程中与产品质量密切相关的纸浆浓度和流量的稳定性，为解决纸浆浓度控制和测量存在的问题，设计了基于模糊控制技术的纸浆浓度流量计算机控制系统。该系统根据生产工艺要求采用计算机控制和浓度、流量模糊控制器，利用组态王6．0编制了相应的控制程序，对制浆生产过程需要的纸浆浓度、流量以及计算绝干量进行控制。实际运行结果表明，系统运行可靠，浓度、流量等控制量波动小、精度高，能够满足生产要求，达到了设计目的。     

星载SAR成像处理器中转置存储器的FPGA实现

论述了合成孔径雷达(Synthetic aperture radar，SAR)成像处理器转置存储器(Corner turning memory，CTM)的功能和原理，提出了一种基于FPGA的星载SAR成像处理器CTM设计方案，分析了系统的参数及输入输出接口时序，给出了详细的硬件实现，并进行了功能和时序仿真。方案主要部分由一片XC2V500 FPGA和三片K6F3216T6M SRAM组成，采用三页式结构和输入输出并行处理方法，考虑了星上环境条件对器件的限制，可以实现星上SAR实时成像处理器的CTM系统。实验结果表明该CTM系统可行。     

基于元胞传输模型的交通信号优化控制与仿真

由于元胞传输模型更能详细描述实际的交通情况,因此在建立平面交叉口元胞传输模型的基础上,以交叉口延误最小为优化控制目标,利用自适应遗传算法进行优化从而得到配时方案,并以单交叉口为实例进行仿真。结果表明,相比传统遗传控制算法,自适应遗传算法既能够减少车辆延误,也能加快收敛速度。     

110kV架空输电线路巡检机器人视频图像传输

论文首先介绍了110kV架空输电线路巡检机器人系统的组成和采用基于图像传输的远程控制的必要性,然后从提高图像传输速度和品质出发,探讨了如何利用并行方式提高图像传输的速度,提出了实现图像连贯性的方法;最后用VC++编程实现了巡检机器人图像的实时传输和远程控制。实验表明,图像传输及远程控制效果理想,达到了设计要求。     

协同虚拟环境中的并发控制机制

针对协同虚拟环境（CVE）并发控制在一致性、响应性和并发性之间存在的矛盾,提出一种基于客户端的并发控制机制。该机制通过在客户端保存共享物体的状态信息,使系统的一致性得到提高,利用基于对象属性的并发控制思想,提高系统的响应性。实验表明,该并发控制机制能使CVE系统在一致性、响应性和并发性等方面达到较好的平衡。     

考虑工程图形协同应用特点的并发控制研究

并发控制是CSCW系统的关键技术，没有统一标准，通常要根据协同应用的特点来构造。文中以CAD系统内部数据库拓扑结构的一致性作为显示一致性的基础，适时放宽整体一致性模型中的事件定义条件和一致性判定条件，提出一种改进的整体一致性模型。按照该模型的事件关系定义，通过图形对象全局ID标识的一致性维护和添加操作的相关性分析，提出一种添加操作优先的并发控制策略。基于上述模型和策略，研究了一种偏复制式混合体系结构下的悲观和有限乐观的并发控制方法，以及相应的并发控制协议实施技术。工程实践证明，这些并发控制模型、策略、方法和技术充分考虑了工程图形数据结构及其协同应用特点，从而有效地支持设计过程中的人人交互。     

分数阶时滞非线性多智能体系统的自适应控制

针对分数阶多智能体系统中存在时滞和非线性特性, 时滞往往会引起控制系统的性能下降甚至出现系统 不稳定等问题, 提出了一种含时滞非线性的分数阶多智能体系统自适应控制方法. 对于多智能体系统的控制协议, 设计了基于领导者和相邻智能体状态信息的自适应控制协议, 减小了过大常数控制增益带来的能源浪费. 对于一 致性, 利用图论基础、分数阶Halanay不等式稳定性定理、Kronecker积和Schur补引理, 获得了分数阶时滞非线性多 智能体系统的LMI一致性条件. 仿真结果验证了本文算法的正确性和有效性. 由于整数阶系统是分数阶系统的特殊 形式, 本文结论可以直接推广到整数阶多智能体系统中.