恒压供水泵站节能系统的仿人智能控制策略

针对供水泵站存在的供水不稳定与能耗大的问题,探讨了恒压供水泵站节能系统的仿人智能控制策略。总结了供水系统的控制论特性,讨论了变频调速节能的原理,研究了系统的控制策略,基于仿人智能控制策略,构造了恒压供水系统的控制算法。在Matlab环境下,借助Simulink工具箱搭建系统仿真模型的实验显示,该控制算法有较强的鲁棒性和良好的动、静态控制品质。研究结果表明,所提出控制策略对恒压供水泵站节能系统是可行与有效的。     

基于仿人智能的供水系统控制策略

结合工程实践,总结了供水系统控制中存在的问题,针对被控对象特性,分析了可供供水系统控制采用的策略和方法,用仿真方法作了对比实验,系统响应显示出基于仿人智能的控制策略是可行与可用的。仿真结果表明采用该策略可取得令人满意的控制品质。     

复杂底层过程控制中基于仿人智能的融合策略

针对复杂过程难于数学建模实施范式PID控制,探讨了一种基于仿人智能的融合控制策略。指出了传统PID控制的局限性,归纳了复杂过程控制存在的问题与控制论特性,基于多模态的仿人智能控制,提出了融合控制策略,给出了针对不确定性复杂过程的融合控制算法。以辊道窑温度控制为例,分别采用PID与基于仿人智能融合的优化控制策略进行了仿真研究,验证了优化控制策略的优秀控制品质。仿真结果表明,提出的基于多模态优化控制策略是有效的。     

一种基于仿人智能的无模型自动跟踪控制算法

为了解决复杂过程难于实施数学建模控制,探讨了一种基于仿人智能的无模型自动跟踪控制算法。文中指出了复杂过程控制中存在的问题,讨论了无模型控制的本质与无模型控制算法,基于仿人智能研究了人类对过程实施控制的流程,构造了一种启发式的自动跟踪控制算法。以二阶大滞后过程控制为例,实验仿真良好的跟踪曲线特性验证了该算法的优秀控制品质,表明文中所构建的无模型自动跟踪控制算法是可行与合理的。     

基于自适应控制器的无人机飞行控制系统研究

针对一种大展弦比、V形尾翼常规布局小型无人机,在低空低速大扰动条件下飞行的飞行控制策略进行了研究.对无人机运动状态建模分析,设计了一种自适应PID控制器,采用六自由度非线性运动模型进行控制率的仿真验证,并将算法融合在定姿、定高和定航迹跟踪飞行控制实验中.仿真及实际飞行实验结果表明,所设计的自适应PID控制器有效的抑制了大扰动条件下对飞机姿态、位置的影响,满足了飞行任务的需求,并获得了良好的动态性能指标.     

基于Anti-Windup回馈推力矢量飞行控制系统研究

针对带推力矢量飞机大迎角机动飞行控制问题,文中主要研究推力矢量与气动舵面融合控制策略问题。结合串级链式推力矢量控制分配和Anti-Windup抗饱和控制结构,提出了一种基于Anti-Windui回馈推力矢量飞行控制系统设计结构,该控制策略合理分配操纵面的偏转指令,实现推力矢量和气动舵面的协调偏转。仿真结果表明,采用Anti-Windup抗饱和控制结构的推力矢量/气动舵面控制融合结构,对完成飞机在纵向平面内的过失速机动动作,有更好的控制效果。     

工业机器人技术概述与前瞻

工业机器人技术包括位置控制、柔顺控制、控制策略、机器人视觉与感觉及听觉系统、机器人示教编程和语言编程、机器人网络控制与远程通讯、智能传感器及信息融合等等.机器人仿真及虚拟现实技术等是其发展趋势.     

基于重构容错的智能水下机器人定深运动控制

为保证智能水下机器人（AUV）在部分运动执行器出现故障的情况下,仍可在一定深度下顺利完成相应任务,提出一种定深容错运动控制策略。该控制策略针对某型智能水下机器人垂向推进器的故障,从实用角度出发,基于重构容错控制思想,同时结合自抗扰控制（ADRC）方法进行具体的控制器设计和实现。该控制策略中包括两种定深控制器设计,分别为垂推正常工况下和垂推故障情况下的定深控制,试图依靠相关故障信息,通过重构替换实现容错控制。在仿真实验中,该控制策略于不同环境干扰下进行了相应测试,并与结合PID方法的定深控制器进行了比较。结果表明,基于重构容错控制思想,并结合自抗扰控制方法的定深容错控制策略不仅有效,同时具有更好的抑制干扰作用,从而可以为机器人提供更优的控制效果。     

动态面滑模控制在大型液压起竖系统中的应用研究

针对大型液压起竖系统中的非对称液压缸建模问题,对系统负载流量和负载压力进行了重新定义,推导建立了起竖系统的非线性模型。为克服系统非线性和不确定性对起竖过程控制的影响,引入滑模控制和动态面控制,提出采用一种基于动态面滑模的控制策略,并给出了控制律。仿真结果表明,与PID控制、一般滑模控制相比,该控制方法有较强的抗干扰能力和良好的跟踪性能,提高了起竖过程的鲁棒性和稳定性。     

神经网络自组织模糊控制在同步收集装置的应用

为提高多电机运行的同步性以及在冲击干扰下电机控制的快速反应和鲁棒性,提出将神经网络的自组织 模糊控制融合进环形耦合控制策略中。建立同步收集装置的控制模型,给出环形耦合控制结构,分析传统PID 控制 和传统模糊控制的缺陷,并通过实验验证。实验结果表明,融合有神经网络模糊控制策略的环形耦合控制具有更高 的同步性和鲁棒性。     

神经网络自组织模糊控制在同步收集装置的应用

为提高多电机运行的同步性以及在冲击干扰下电机控制的快速反应和鲁棒性,提出将神经网络的自组织 模糊控制融合进环形耦合控制策略中。建立同步收集装置的控制模型,给出环形耦合控制结构,分析传统PID 控制 和传统模糊控制的缺陷,并通过实验验证。实验结果表明,融合有神经网络模糊控制策略的环形耦合控制具有更高 的同步性和鲁棒性。     

基于扰动观测器的协调器自适应滑模控制

为提高某型火炮协调器在复杂运动工况下的控制精度,以协调器液压系统为研究对象,提出一种基于扰动观测器的自适应滑模控制策略。滑模控制可使系统遵循所设计的滑模动态面状态轨迹,实现系统的非线性控制;增加自适应策略可防止系统因滑模切换增益过大而失效;在此基础上增加扰动观测器进行前馈补偿,能减小系统参数变化和未知扰动对系统的影响,减少抖振,有效提高控制性能。联合仿真和实验结果表明,该控制策略能较好地提高系统控制精度。     

基于I-Fuzzy-Smith融合策略的硫化过程控制

针对硫化过程采用PID控制导致的塑胶制品质量稳定性欠佳问题,设计了一种I-Fuzzy-Smith融合控制器。分析了产品质量不稳定的影响因素,描述了塑胶硫化过程的控制论特性,研究了控制策略,基于积分控制-模糊控制-斯米特预估器各自优势的集成,设计了基于I-Fuzzy-Smith融合的复合控制器。仿真实验表明,该控制器鲁棒性强、稳定性好、控制精度高。     

某款轿车AMT离合器起步模糊控制仿真

针对AMT汽车的起步控制问题,在满足冲击度条件下,以节气门开度、发动机转速与目标转速的相对偏差为主要控制量研究了离合器起步模糊控制策略。计算机仿真对比分析结果表明,该控制策略能反映驾驶员起步意图;同时,汽车在不同工况起步时,有不同油门开度与之对应使之达到平稳起步。     

液力自动变速器换挡过程标定方法研究

自动变速器电控系统的开发过程包括电控系统硬件开发、软件开发和参数标定三个阶段,其中参数标定过程是实现控制策略,优化控制品质的关键环节。本文针对液力自动变速器换挡品质评价指标,结合Allison 2000液力自动变速器的特点及待接合离合器和待分离离合器的控制油压变化特性,制定了换挡过程开环控制策略,详细分析了需要标定的控制参数特点,确定了控制参数标定方法和标定流程,最后在DEUTZ BF4M 1013柴油机和Allison 2000自动变速器台架上进行了不同负载条件下1-2升挡过程控制参数在线标定方法实验研究。实验结果表明本文开发的液力自动变速器换挡过程控制参数标定方法能够保证换挡过程满足换挡品质的要求。     

基于URWPGSim2D平台协作过孔项目的策略优化

为提高2D仿真协作过孔比赛项目中仿真鱼的智能程度和稳定性,提出“仿真鱼的智能纠错”和“多顶球策略交替协作”2个方案。将比赛全程分为“无球”和“带球”2个阶段,分别对这2个阶段的传统策略进行介绍,详细阐述其优化策略,并分别对其进行实验验证。实验结果表明：2条仿真鱼交替协作完成比赛,其智能程度有很大提升,优化后的策略能充分考虑该项目的得分要求和场地特点,在速度和稳定性上都有较大程度的提高。     

基于URWPGSim2D平台的机器鱼稳定性及路径规划

水中机器人水球比赛2D仿真平台URWPGSim2D是对水中机器人进行仿真测试的平台,由北京大学智能控制实验室组织开发,真实模拟仿真机器鱼各个关节的位姿变化,运动状态变化及机器鱼水球比赛运行等状况.基于 URWPGSim2D 平台提供的策略,经过大量实验对比,对水中机器人在仿真环境下的稳定性进行深入研究,意在提高水中机器人的稳定性,从而提高仿真比赛项目策略的健壮性,进而为未来实体水中机器人奠定良好的算法基础.该策略实现的比赛程序在2016年国际水中机器人大赛中荣获二等奖,表明了策略的有效性.     

基于模型预测控制的轮毂电机驱动车辆防侧翻控制

针对8×8轮毂电机驱动车辆侧翻稳定性问题,提出基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略。采用分层控制结构设计车轮转角和电机转矩的分配控制策略,以充分发挥研究对象各轮转矩、转角独立可控的特点开展稳定性控制;基于模型预测控制方法设计主动防侧翻控制策略,并简化滚动优化算法,使运算量降低以保证实时性;通过重型车辆模拟分析软件Trucksim与数学仿真软件MATLAB/Simulink联合仿真实验以及比例模型车辆试验进行验证。结果表明,通过所提分层控制策略与基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略,车辆可以避免侧翻失稳,能够准确跟踪驾驶员期望的行驶轨迹。     

防空火箭炮递阶控制策略设计

针对防空火箭炮运行时负载与参数大范围变化的特点,结合递阶控制理论,设计一种两层改进型递阶控制策略。其中,决策级根据火箭炮的运行状态计算实时转动惯量,实时控制级采用二阶滑模控制器,能在满足系统指标的前提下平滑控制输入曲线、有效抑制系统参数摄动与外部干扰。计算机仿真和实验表明,使用该控制策略,系统具有较好的鲁棒性与动态响应性能。     

基于自整定变风量的兵器弹药仓库温度优化控制

为了杜绝军械弹药仓库中温、湿度对武器装备性能的影响,提出了一种基于自整定的VAV优化控制算法。分析了被控仓库对象的控制论特性与存在的控制工程难题,研究了控制策略,采用自整定模糊PID串级控制,给出了自适应模糊PID控制算法,作了仿真对比实验研究。仿真实验响应曲线显示,系统超调量小、上升时间与调节时间短、抗干扰性能强,在模型失配时系统仍有较好的控制品质。研究结果表明,提出的优化控制方法是合理可行的,既能取得期望的控制品质,又可大幅度节约能源。