不确定多变量系统控制的多模型设计方法及其在造纸机控制中的应用

本文用有限个时不变模型描述不确定多变量系统,给出了一种鲁棒控制器频域设计方 法,使得由控制器和任一模型构成的单位反馈系统都达到闭环的稳定性、渐近调节和跟踪、弱 相互耦合以及期望的瞬态特性.该方法应用于造纸机的多种纸张的定量和水份控制,获得了 令人满意的效果.     

精馏塔动态数学模型 Ⅰ.汽相滞留量对数学模型的影响

在精馏塔模型化当中,塔盘上的汽相滞留量常常被忽略,这对于低压或常压精馏过程是合理的,但对于高压精馏过程,却可能带来严重的误差。为了避免这一问题,本文提出了一种非常通用的精馏塔动态数学模型,系统地综合了塔盘汽相滞留量的影响。通过对某脱乙烷精馏塔的动态计算模拟,充分证实了它的准确性。     

精馏塔静态仿真：Ⅰ.静动态混合数学模型的应用

本文为了克服精馏塔静态仿真不易收敛和初值难以给定等难题，巧妙地利用隐含数值积分方法的特点，将稳态与动态数学模型耦合起来，用以求解高难度的非理想精馏塔静态仿真问题。所得静动态混俣模型大大提高了精馏塔静态仿真的鲁棒性，对于高度非理想精馏塔的仿真尤为有效。通过对某丙烯腈萃取精馏塔的静态仿真，充分证明了这种混合模型化方法的可行性。     

抗生素发酵过程pH值控制策略的研究

通过对抗生素发酵过程pH值控制特性要求的分析和对模糊控制器的结构分析,设计了一个多级开关量控制和模糊控制结合的一种控制器,使得该控制器具有快速跟踪和调节过程无超调的性能,满足了抗生素发酵过程pH值控制的性能要求。该控制器利用模糊决策对两种控制间切换阀值进行自调整,使得该控制器更好地适应不同的对象特性和时变对象。     

翼伞系统最优归航轨迹设计的敏感度分析方法

本文对三自由度翼伞系统归航轨迹优化问题进行了研究,采用控制变量参数化与时间尺度变换相结合的优化算法对翼伞系统的最优控制问题进行数值求解.该方法是基于灵敏度分析的优化算法,将控制量以及控制量转换时间转化为一系列参数优化问题同时进行求解.仿真结果表明,相对于基于两端边值优化算法而言,灵敏度分析法只需要正向积分进行求解,因而具有计算简单、耗时短等优点,其控制效果良好,距离偏差和方向偏差均满足实际需求,有效地提高了翼伞系统的着陆精度,验证了该优化算法的可行性.     

基于STF和小波阈值去噪的无人直升机故障诊断

针对微小型无人直升机传感器工作环境恶劣,易出现性能不稳定并引发故障,且受噪声干扰较大的问题,提出了基于强跟踪滤波器(STF)和小波阈值去噪相结合的故障诊断方法.利用强跟踪滤波理论,将系统的参数扩展为状态变量,构造故障观测器,得到系统状态与参数的联合估计,同时采用小波阈值去噪方法对进入滤波器中的量测信息进行实时去噪处理,提高估计精度,实现了故障的实时诊断.通过微小型无人直升机在悬停飞行状态下的仿真实验,证明了该方法的有效性.     

多变量预测控制软件在加氢分馏装置控制中的应用

针对加氢分馏装置分馏塔工艺特点,重点分析加氢分馏塔所面临的控制问题,采用多变量预测控制软件APC—Adcon,通过实验测试、模型辨识、控制器和切换逻辑设计等工作实现该工业分馏塔系的多变量预测控制,显著提高两塔运行参数的平稳性,有效降低操作人员的操作难度。实际应用的结果表明该多变量预测控制系统可有效地克服干扰、确保工艺参数的平稳运行。通过该系统的应用使在相同的负荷下,燃料气减少5％,显著提高分馏塔的分离能力,组分切割更为合理,航空煤油收率提高0.4％,取得了显著的经济效益。     

多项式非线性系统局部镇定控制

针对多项式非线性系统,提出一种用于验证二次型候选Lyapunov函数的数值计算方法.在该方法中,多项式系数被分解成带自由变量的系数矩阵,将正定性验证问题转化为矩阵不等式问题求解.对于局部稳定性分析,采用多个Lyapunov函数来趋近吸引域.每个Lyapunov函数均在各指定方向上进行最大半径优化.在稳定性分析基础上,提出保收敛率的局部镇定控制器设计方法以扩大吸引域.