基于解耦算法的双容水箱液位控制

双容水箱的液位是典型的MIMO非线性耦合系统,针对液位控制,构建了基于ControlLogix的控制系统,解决液位控制问题;根据物料平衡原理建立了双容水箱的数学模型,并且在稳态工作点附近进行线性化,进一步依据解耦算法的原理,给出了双容水箱液位控制的解耦模型,在此基础上采用PID控制器进行控制。实验结果表明,基于解耦算法的液位PID控制效果要好于单纯的PID控制。     

转向缸系统反馈线性化分析与系统解耦

为解决汽车转向缸加载控制中出现的诸如强位置干扰、多通道耦合、非线性等问题,将线性系统和非线性系统理论引入系统控制器的设计中,对各通道耦合问题开展了以前馈补偿为基础的解耦控制,所设计的前馈补偿结构简单,解耦网络阶次低;针对非线性问题提出了将非线性系统精确反馈线性化与最优控制相结合的方法,设计了基于精确反馈线性化的最优控制器,该方法将复杂的非线性系统问题转化为线性系统的综合问题,采用渐近输出跟踪方法实现系统控制。仿真结果表明:采用前馈补偿解耦控制器可以有效消除耦合,但当系统存在高度非线性时,仅采用前馈补偿解耦控制不能达到高品质的性能要求,而进一步设计的基于精确反馈线性化的最优控制器考虑系统非线性时,系统能快速、准确达到预置设定。     

节能型恒温恒湿空调机组的解耦控制研究

针对恒温恒湿空调运行的高能耗问题,设计了一种节能型恒温恒湿机组,机组结合了冷凝热回收装置-变容量系统等节能手段。本文针对恒温恒湿空调系统控制回路中温湿度之间的耦合作用,设计前馈补偿解耦器解除温湿度控制回路间的耦合关系,并用Matlab进行解耦仿真。结果表明加入解耦器后达到了解耦的控制效果,为温湿度控制提供了一种行之有效的方法。     

开式泵控非对称缸负载容腔独立控制耦合特性

为解决闭式泵控非对称缸系统的流量不对称的问题,设计了开式泵控非对称缸负载容腔独立控制系统,并针对其非对称缸两腔采用不同控制算法时的参数耦合问题进行研究。以位置-压力组合控制为例,建立该系统数学模型并分析其耦合特性,进而提出位置前馈补偿解耦方法。基于600kN开式泵控油压机实验平台,验证其耦合及解耦特性。结果表明：在位置正弦扰动下,当频率分别为1Hz、1.25Hz时,位置前馈补偿算法对其耦合作用的抑制率分别为16.4%和14.8%。     

双容水箱液位系统的无模型自适应控制方法研究

液位控制是工业生产中典型的过程控制问题,传统的控制方法难以满足实际需求。针对液位系统的非线性、时滞性、强耦合特点,以双容水箱系统为研究对象,构建双容水箱液位系统的时变连续模型,并对其进行离散化处理,在紧格式动态线性化方法的基础上,结合无模型自适应控制方法对双容水箱液位系统的液位控制进行研究,实现双容水箱液位系统控制器的设计。仿真结果表明,与传统PID控制方法相比,无模型自适应控制方法的整定参数少,且参数整定范围小,跟踪控制效果更好,响应速度更快,控制过程更平稳,从而充分体现了无模型自适应控制方法的有效性和优越性。     

强关联复杂系统的解耦控制策略

复杂系统的有效控制是很困难的,如大型轧钢加热炉就是一个强关联复杂系统,各加热段间存在强耦合和内外强干扰影响,难以实现优化控制.针对上述控制难点,提出用解耦方法对该类多变量复杂系统实现解耦控制.研究了解耦控制的本质,解耦控制策略,并用数值仿真和工程实例证实了智能解耦控制的有效性.事实表明,用智能解耦对强关联复杂系统实施控制有重要的工程应用价值.     

变速器动态模拟试验台解耦控制方法研究

对变速器试验台动态加载过程中转速与转矩相互耦合的问题进行了研究。建立了系统耦合影响的数学模型,分别分析了电磁耦合和机械耦合对系统控制性能的影响,在电磁耦合和机械耦合环节加入解耦补偿控制模块,实现了变速器动态模拟试验台控制系统的解耦。通过对被试变速器一档、三档和五档工况解耦前后的仿真结果分析,验证了解耦方法的有效性,提高了系统动态模拟的控制精度和响应速度,是实现变速器工况模拟试验台高动态控制的有效尝试。     

液压型风力发电机组的转速和转矩解耦控制

以液压型风力发电机组为研究对象,输出高质量电能为研究目标,针对机组存在的转速和转矩解耦问题展开研究。建立定量泵-变量马达液压传动系统数学模型。从液压传动系统出发,探究影响机组电能输出质量的关键因素,分析该多输入-多输出系统存在的耦合问题,并采用前馈解耦补偿控制方法解耦。分析变量马达和比例节流阀对液压系统输出转速与转矩的控制规律,得到基于高电能质量控制的转速和转矩解耦控制器。以30kVA液压型风力发电机组半物理仿真实验台为基础,针对提出的控制方法展开研究。仿真和实验结果表明：液压型风力发电机组输出的转速和转矩实现了解耦控制,有效地实现了液压传动系统的稳速控制和传输功率波动的平滑控制。研究结果为液压型风力发电机组高质量电能输出控制和电网友好性能提高奠定了基础。     

基于对角优势化补偿的传感器动态解耦研究

本文提出对角优势化补偿对多维传感器系统进行解耦,并进行实例仿真,结果表明该方法具有较好的耦合弱化能力,特别是对于强耦合系统解耦效果明显,且解耦补偿网络的结构简单。     

多变量反馈解耦控制系统研究

针对某燃烧系统中温度、流量耦合的特点,基于两种典型的解耦系统结构,设计了一类前置反馈补偿解耦控制和PID控制相结合的控制系统。仿真结果表明,该解耦方法基本消除了系统间的耦合作用,提高了经典解耦控制系统的动态性能。