基于数据驱动的热连轧厚度建模与控制方法

针对轧机厚度机理模型逐渐不满足现有的控制精度要求的现象,提出了一种基于数据驱动的热轧带钢厚度预测与控制方法.该方法通过对输入空间数据进行在线聚类划分,在各子空间使用最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LS-SVM)在线算法建立非线性模型,并预测系统的输出值,利用预测控制方法求得控制量,根据控制器加权策略得到全局控制量.仿真结果证明了该方法的有效性.     

基于四元数的航天器姿态非线性控制器

针对由四元数描述的航天器姿态控制系统进行了非线性反馈控制器设计.首先,得到一类含角速度测量的反馈控制律.该控制律不仅可以保证闭环系统是全局渐近稳定的,而且保证了2个期望的平衡位置都是稳定的.然后,利用基于四元数的滤波器取代角速度测量,得到一类无需角速度测量的反馈控制律.该控制律同样保证了闭环系统的全局渐近稳定性和2个稳定的期望平衡位置.值得注意的是,2个稳定的期望平衡位置,将促使由任意初始姿态出发的轨迹都就近收敛至任意期望平衡位置.最后,数值仿真展示了所得反馈控制律的优势.     

实用自抗扰控制在大时滞厚度自动监控系统中的应用

针对热连轧监控AGC(自动厚度控制)大时滞系统具有不确定和干扰因素多等特点, 采用线性降阶模型及参数优化设计, 提出一种实用自抗扰控制(ADRC)控制方案, 以满足简单、实用、好调、节能等工业界的要求. 通过对被控对象和状态观测器的降阶, 使得系统总扰动(内部不确定性、外部扰动) 的实时估计由一个仅为一阶的扩张状态观测器就可实现. 为了把所设计的实用ADRC与常规ADRC、常规Smith预估器和PID控制器进行公平比较, 各控制器的最佳参数均采用变尺度混沌优化方法得到. 仿真结果表明, 两种ADRC的抗扰性和鲁棒性优于常规的Smith预估器和PID控制器. 与常规ADRC相比, 实用ADRC的可调参数大大减少, 能耗指标也明显降低, 为下一步的工程实现提供了途径.     

基于相容矩阵的改进属性约简算法

原属性约简算法在计算相容关系时,存在大量重复计算,从而导致时间复杂度为O(|C|3|U|2)。针对该问题,基于不完备决策表,提出时间复杂度为O(|U|2)的高效相容矩阵计算算法,在此基础上,设计改进的基于相容矩阵的属性约简算法。通过实例证明,当空间复杂度相同时,改进算法的时间复杂度从原有O(|C|3|U|2)降为O(|C|2|U|2)。     

无线有组织网群组移动模型

群组移动模型是无线网络研究中的基础问题之一。移动模型对无线网络协议的设计、算法的性能评价等问题的研究具有重要意义。回顾了现有群组移动模型的特点和应用范围,它们都不能有效模拟无线有组织网群组行为特性。在分析无线有组织网群组特点的基础之上,提出了以中心节点为参考点的无线有组织网群组移动模型,模型仿真更加接近真实无线有组织网络。通过设置不同参数对网络仿真与网络实际情况进行分析比较,证实了新的群组移动模型的可用性。     

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.     

用改进遗传算法优化的带钢卷取温度预报模型

由于热轧带钢卷取温度控制过程存在强非线性,经典数学模型难以精确描述,我们采用遗传神经网络建立了卷取温度预报模型,并且通过改进的遗传算法优化了神经网络的权值.其中,提出了重新进化的思想,用"返祖"操作找回丢失的较优模式并将其耦合至下一代种群中,极大的提高了算法的收敛速度;分析了"种群解的空间跨度"和"基因段距离"对种群多样性的影响,用"优生"操作来推动算法从平面到多维空间的立体式搜索,以勘探和挖掘出更广、更优的寻优区间,并在种群进化后期,强力驱动算法收敛于全局最优.MFC(微软基类库)仿真结果表明:该卷取温度预报模型的收敛速度快、精度高,满足实时在线的控制要求,预报精度在±10?范围之内,能为卷取温度的前馈补偿控制提供可靠的参考数据,从而为进一步提高卷取温度的控制精度提供了新的途径.     

改进的FMCW信号加权补偿校正相位差法

在相位差法的基础上,分析了使用频谱最大值与次大值得到的校正频率结果的内在关系,提出一种改进的加权补偿校正相位差算法,并对校正精度不理想的频段进行了窗函数的改进。仿真结果证明,该算法在测量距离为22.5m,信号信噪比为30dB时,计算结果的平均误差为0.05Hz(0.075mm),均方根误差为0.08Hz(0.12mm),相对误差为0.000532%,本算法运算量平均约为2.5次FFT运算量,能够满足系统实时性的要求。     

基于系统特征数据辨识的控制器设计

介绍了一种基于系统特征数据的控制器设计算法.该算法仅根据被控对象的输入、输出采样数据,按照卷积定理计算出被控对象的单位脉冲响应作为系统的特征数据;在控制量约束条件下,根据特征数据以最速响应为控制目标规划出输出参考数据和最速控制律;然后根据控制目标和最速控制律的要求计算出理想控制器的特征数据;最后,根据控制器的特征数据辨识出线性控制器参数.仿真结果表明,控制结果具有最速参考控制的特征.      

Coupling Dynamic Model of Chatter for Cold Rolling

 In order to build high accracy integral dynamic models of cold rolling mill system, by analyzing the vibration process of cold rollilng, the dynamic model of 4-h mill is built, including the rolling process model, the mill roll stand structure model and the hydraulic servo system model. These three models are coupled and linearized, then the multiple input multiple output(MIMO) linear transfer function model of single stand 4-h cold mill system is obtained. The model was carried out with the proposed data to prove its validity, meanwhile the effects to the stability of cold rolling mill system with different working conditions have been discussed. Simulation resulsts show that the model in accord with formers’ models and has its own advancement. It can make contribution to the further study on analysis and supression of coupling vibraiton.