数据可视化的LCL型并网逆变器PI参数设计

为了清楚的在全局范围内展开比例积分(PI)的设计参数与设计效果的因果关系,提出一种基于LCL型单相并网逆变器的PI数据可视化设计。根据系统的稳定性、系统频域和时域的性能指标,利用Matlab得出最优PI参数的可视化数据区域,此设计方法简单、快速,无需反复试凑。在实验室设计一台3 kW的原理样机验证该理论的正确性。实验结果表明,基于数据可视化设计的PI参数,单相LCL型电流并网系统具有良好的跟踪特性和抗干扰特性,实现高的功率因数并网,系统具有良好的动静态性能。     

基于tPSO-BPNN的赖氨酸发酵软测量

赖氨酸发酵过程是一个复杂的非线性强耦合动态过程。某些发酵过程关键生物参数(如菌体浓度、基质浓度、产物浓度)难以实时在线检测。采用软测量技术可解决这一难题。建立了用于生物参数状态预估的tPSO-BPNN软测量模型。针对BPNN软测量模型易陷入局部极小值,进化后期收敛速度慢以及全局搜索能力弱等缺陷,tPSO-BPNN软测量模型采用带极值扰动粒子群(tPSO)算法优化BP神经网络权值和阈值。仿真结果表明,tPSO-BPNN软测量模型的性能优于BPNN软测量模型,能够准确预估赖氨酸发酵过程中的关键参数,具有较高的精度和良好的应用前景。     

磁悬浮开关磁阻电机的神经网络逆解耦控制

磁悬浮开关磁阻电机是一个复杂的非线性强耦合系统,且运行过程中容易出现磁饱和现象,增大了数学模型建立及解耦控制的难度。针对上述问题,在利用有限元方法分析其磁场及电磁力特性的基础上,计算了一种对电机磁路线性及饱和状态均适用的新数学模型。分析了系统的可逆性,采用神经网络逆实现了转矩和两自由度径向力的解耦。使用dSPACE系统试验验证了该方法的正确性和有效性,可以弥补现有基于无磁饱和假设的各种建模及相应的解耦控制方法不适用于BSRM磁饱和工况的缺陷,也可以为电机的运行特性分析、本体优化设计以及控制策略研究提供更准确的理论依据。     

STATCOM无功电流的灰色预测控制

针对模型参数变化和噪声干扰的静止同步补偿器(STATCOM)单机无穷大系统,提出了一种基于灰色预测的无功电流控制.运用GM(1,1)模型预测下一时刻的无功电流,并根据STATCOM非线性数学模型建立了系统无功补偿电流的控制模型.从而将无功电流灰色预测控制补偿到PID控制中,利用来色系统理论进行预报,具有不必完全知道被控对象结构、参数和特性的优点,这对于像STATCOM这样大型非线性系统的预测控制实现非常有利.仿真结果表明,该方法比传统的PID控制具有更强的跟踪能力和鲁棒性.     

基于模糊神经网络α阶逆系统的发酵过程多变量解耦控制

将逆系统方法与模糊神经网络相结合, 提出一种基于模糊神经网络®阶逆系统的发酵过程解耦控制方法. 在分析了系统可逆性的基础上, 利用模糊神经网络建立发酵过程的非线性逆模型, 然后将得到的模糊神经α阶逆系统与发酵过程串联复合成伪线性系统, 最后设计专家控制器实现高性能闭环解耦控制. 仿真结果表明, 提出的解耦控制方法能够适应发酵过程模型的不确定性和参数的时变性, 具有较强的鲁棒性, 克服了解析逆系统解耦控制方法依赖于过程模型和对模型参数的变化很敏感的缺点, 且结构简单, 易于实现.     

具有时变时滞的Lurie系统时滞依赖绝对稳定性新判据

考虑了一类具有时变时滞和范数有界不确定的Lurie控制系统绝对稳定性分析问题. 通过选取一个新的Lyapunov-Krasovskii泛函将整个时滞区间分为两段, 每段区间上定义了不同的能量函数. 并给出了由LMI描述的新的时滞依赖鲁棒绝对稳定性判据.     

基于LS-SVM逆模型的青霉素发酵软测量方法

针对青霉素发酵过程中的某些关键生物参数(如菌体浓度、基质浓度、产物浓度)难以实时在线测量的问题,提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)逆模型的软测量方法。该方法用具有高斯核函数的LS-SVM,离线建立被测对象的静态非线性逆模型。由静态非线性逆模型外加若干表征非线性动态特征微分器,构成了非线性系统的逆系统,将此逆系统串联在原发酵系统之后,得到"线性化"的伪线性系统。仿真结果表明,该方法能够对青霉素发酵过程中不可在线测量的关键变量进行预测,且达到了较高的测量精度。     

青霉素发酵过程的粒子群模糊神经网络软测量

针对青霉素发酵过程中的基质浓度、菌体浓度、产物浓度等关键生物参数难以在线实时测量的问题,提出了一种基于粒子群模糊神经网络的软测量建模方法.采用模糊径向基函数-神经网络(RBF-NN)构建青霉素发酵的软测量模型,同时,结合改进粒子群优化训练算法(PSO),建立了青霉素反应过程的软测量模型,并对发酵工艺进行了仿真试验研究.仿真试验结果表明,所建立的软测量模型测量精度高、效果好,能够满足工程实际的要求.     

蓄电池-超级电容器复合电源储能独立光伏系统研究

蓄电池和超级电容器混合使用,可以充分发挥蓄电池比能量大和超级电容器比功率大、循环寿命长的优点,大大提升了复合电源的性能。建立了蓄电池超级电容器并联的数学模型,定量地分析了复合电源性能的改善及其影响因素。针对独立光伏发电系统的特点,将复合电源储能应用于独立光伏系统中,建立了该系统的仿真模型并设计了相应的控制环节。仿真结果表明:在独立光伏发电系统的发电功率和负载功率脉动的情况下,蓄电池工作在优化的充放电状态,其充放电电流比较平滑,有效地减少了充放电小循环次数。