一种简捷、高效、实用的自适应动态寻优方法

对于极值调节控制系统,提出了一种简捷、高效、实用的自适应动态寻优方法,以解决在工业生产过程中必须准确地辨识极值调节控制对象线性部分的参数与阶数这一无法回避的难题。该文所提出的这种新的自适应动态寻优方法对极值调节控制对象线性部分模型的先验知识要求很少,只需要知道其线性部分可以近似为一个一阶惯性环节与延滞环节的串联,或者是一个二阶惯性环节与延滞环节的串联就足够了。这一新的自适应动态寻优方法不仅能自动辨识极值调节控制对象线性部分的参数,又能自动适应这些参数的漂移,因此简捷、高效、实用。     

一种改进的驾驶员模型参数辨识算法

在现有的最优预瞄曲率驾驶员模型的基础上,用惯性环节近似替代其中的延时环节,得到一个新的驾驶员模型。基于该驾驶员模型,得到辨识所需要的系统输入和输出的仿真数据。进而应用递归最小二乘算法和非线性最优化方法,对该驾驶员模型中的参数进行辨识,在辨识过程中引入权重向量提高了相应的辨识精度。结果表明,该方法可以有效地辨识相应的驾驶员模型参数,对模型参数的离线辨识具有参考意义。     

模糊控制在氯化钾氨生产中的应用

氯化钾氨生产过程中的钾浓度控制系统属于一个带有很强的惯性与时滞的非线性系统,传统PID控制难以达到满意的控制效果。针对该种情况,本文采用参数模糊自整定PID控制方法对氯化钾氨生产中钾浓度进行调节,并设计基于模糊PID控制器的控制系统,在线自动调整PID控制器参数。通过仿真实验分析及在工程实际应用中表明,采用参数模糊自整定PID控制器后,具有更好的控制效果。     

模糊参数自整定PID控制器的仿真研究

为了解决常规PID参数调节在非线性、时变和滞后性的工业控制系统中适应性能差、效果不理想的问题,采用模糊控制策略对PID控制参数进行在线自整定。利用Matlab的Simulink仿真工具箱对一阶惯性环节的滞后系统进行仿真研究试验,表明了模糊参数自整定控制效果在超调量和调节时间上都优于常规的PID控制,改善了系统的动态性能。     

基于惯性半径相似岸桥模型的地震试验

岸桥结构进行缩尺模型设计时,各构件(梁)的几何尺寸可由原形的尺寸按相似比推导出来,梁截面厚度却不能和长度按同一比尺缩小,导致梁截面尺寸不能完全相似。笔者采用截面惯性半径相似的方法控制抗弯刚度设计梁截面尺寸。以该方法为参考制作了一台岸桥缩尺模型并进行地震试验,缩尺模型试验测量值与数值计算结果接近,结构各考察点加速度、应变出现极值的大小以及所对应的时间都比较接近。该缩尺模型能替代完全相似模型,所得试验值能近似反映实际结构在地震中的动态响应,验证了截面惯性半径相似模型设计方法的可行性,为工程中大型钢结构缩尺模型的设计及后续的地震试验研究提供了参考。     

改进的PSO及其在结晶器液位控制中的应用

针对粒子群算法存在的易于陷入局部极值和收敛速度慢等不足，提出了基于变惯性权重和多种群并行寻优策略的，通过多种群寻优策略来解决陷入局部极值的问题，利用变惯性权重的方法提高收敛速度。并将改进粒子群算法在连铸结晶器液位PID控制器参数自整定中进行了应用研究，仿真结果表明了此算法在PID参数的自整定过程中的有效性。     

PID控制系统的参数调节技巧

PID调节器是工业过程控制中最常见的控制器,探索PID控制系统的调节规律对缩短调试时间、提高调节效率和改进调节效果是十分有益的.详细分析了PID控制各参数在控制中的作用机理,综合给出了PID控制器参数的实用调节方法和技巧,并以一个典型系统为例,给出了PID参数调节的实际过程与方法.     

改进粒子群算法的航空发动机转速系统辨识

关于航空发动机转速控制系统,在已知为单位负反馈的情况下,针对标准粒子群算法较大的惯性权重系数会有利于全局极值点的搜索、较小的惯性权重系数可以改善算法的精准度和收敛速度的特点,提出一种(0.4,0.7)均匀分布随机惯性权重的粒子群智能优化算法。基于DGEN380发动机虚拟实验平台,以燃油流量为输入、低压转子转速为输出,对航空发动机转速控制系统进行闭环系统辨识。采用最大误差百分数和相对均方差百分数来衡量模型响应与实际响应的吻合度,仿真结果表明:改进的(0.4,0.7)均匀分布随机惯性权重系数相比较唯一值惯性权重系数,既有利于全局极值点搜索,又能提高算法的精准度,验证了所提方法的有效性。     

大时间常数过程的调节控制与优化设计

具有大迟延、惯性时间常数的过程是常见的受控对象。本文采用＂相位-工作周期方法＂对这类系统进行了研究。分析了此类系统的行为特性及控制性能,给出了控制系统的设计方程,以及调节参数的优化计算实例,还将比较不同调节策略的控制效果。     

基于压差传感的电液进、出口节流独立调节原理及控制特性研究

提出了基于压差传感的进、出口节流独立调节原理 ,特别适用于大惯性负载的加、减速及制动过程控制。理论分析和试验表明 ,采用该调节原理 ,可以缩短大惯性负载加速过程时间 ,避免减速及制动过程中执行器出油侧的压力冲击 ,提高系统的阻尼比 ,是改善大惯性负载加速特性、解决大惯性负载减速及制动过程平稳性问题的有效途径之一。     

针对纯滞后系统的RBF神经网络智能控制的研究

针对工业控制过程中普遍存在的大惯性、纯滞后、时变性、非线性对象的控制问题,采用传统的控制方法不能达到满意的控制效果,提出了基于RBF神经网络的PID自适应控制方案。采用神经网络辨识器在线辨识系统模型,自动调整PID控制器参数,从而实现系统的智能控制。仿真结果表明：该方法对于纯滞后控制系统能进行有效的控制并且具有很好的自适应性和鲁棒性。     

模糊控制在工业机器人中的应用研究？

工业机器人各关节之间关系十分复杂,其转动惯量随着运动位置的变化而变化是非线性控制。要使工业机器人的各关节达到高精度、无超调及快速平稳控制是技术难题。通过介绍工业机器人模糊控制系统的结构及其模型建立的过程,分析了机器人模糊控制的关节控制系统及调节特性。实践表明将模糊控制应用于工业机器人控制可以达到良好的控制性能要求。     

基于滑模控制的高速大惯性电液位置伺服系统研究

针对一个具有高速、控制精度要求高的大惯性电液位置伺服系统,通过理论分析和实验测试,确定了系统的主要特征参数,并建立了与实际系统相吻合的数学模型。根据系统自身的特性和控制指标的要求,采用了基于指数趋近律的滑模控制策略。在仿真实验验证控制方法有效性的基础上,将其应用到了实际系统。系统的测试结果表明,被控对象具有平稳的动态过程和理想的位置控制精度,性能达到了使用要求。     

无偏差最小二乘法伺服控制系统参数辨识

为准确辨识伺服控制系统参数,针对高性能运动控制算法的要求,在分析典型伺服控制系统结构模型基础上,基于“库仑摩擦+黏性摩擦”模型,设计了无偏差最小二乘方法,研究其在“工控机+运动控制卡”数控系统平台上的实现方法。实时采集电机角速度数据,利用设计的方法估算伺服系统转动惯量、黏性摩擦和库仑转矩,通过角速度重构,对比理论计算和实际测量角速度,验证参数辨识的有效性和准确性。理论分析和实验结果表明,所设计的参数辨识方法能够准确辨识系统参数。     

高速主轴系统非线性动力学建模与数值仿真

为了深入分析主轴-刀柄系统的非线性动力学特性,以高速切削机床的主轴-刀柄系统为研究对象,综合考虑主轴-刀柄结合面及角接触球轴承非线性接触力,基于铁木辛柯梁理论建立了包含转动惯量、剪切变形及偏心质量影响的主轴-刀柄系统有限元动力学模型。对该模型进行数值计算的结果表明,由于主轴-刀柄结合面及支承轴承处非线性接触力的存在,主轴-刀柄振动系统具有非常复杂的周期运动、倍周期运动和混沌运动,倍周期分岔是主轴-刀柄系统通向混沌的主要道路。系统在某些偏心量下经历几次倍周期分岔最终会产生混沌运动,应在实际设计过程中尽量避开该参数区域。     

Consistent structure determination of a noisy measurement system model

This paper describes a fast and accurate method for defining the structure of a noisy measurement system model without a previous parameters evaluation. The procedure is based on the following steps: (i) choosing a stable system structure; (ii) determing the real model order; (iii) estimating the model parameters. In (i) a value of the model order greater than the supposed one is assumed; in (ii), in order to determine the real structure, samples of the input/output signals of the actual model and the over-parametrised one are used; in (iii), by means of unbiased identification techniques, the model parameters are evaluated. The proposed method can be used both in batch and real-time processing. Experimental results concerning a single input-single output linear process with different model order and noise statistical properties are given.     

大时滞过程新型模糊控制策略研究进展

工业控制过程中普遍存在着大惯性、纯滞后对象的控制问题,而大时滞过程的控制依然是控制领域中的研究热点.该文就大时滞系统的各种改进型模糊控制策略的研究及其应用进行综述,并指出模糊控制与传统滞后控制方法的结合对大时滞过程的控制是有效的,可望在工业实践中得到广泛应用.     

Tuning PI controllers for stable processes with specifications on gain and phase margins

In industrial practice, controller designs are performed based on an approximate model of the actual process. It is essential to design a control system which will exhibit a robust performance because the physical systems can vary with operating conditions and time. Gain and phase margins are well known parameters for evaluating the robustness of a control system. This paper presents a tuning algorithm to design and tune PI controllers for stable processes with a small dead time while meeting specified gain and phase margins. Simulation examples are given to demonstrate that the proposed design method can result, in a closed-loop system, in better performances than existing design methods which are also based on user-specified gain and phase margins.     

油田污水处理最优控制系统研究

该文从便于实现计算机优化控制的角度，着眼于调整油田注水开发全过程的水质特性，即根据具体油田的地化参数，调整注入水的pH值，使注水管，油管的腐蚀，结垢及地层的结垢尽可能少，研究了油田污水处理控制新技术的优化控制算法，通过现场实验，建立了多参数控制对象模型，设计出了污水处理解耦控制模型和优化控制算法。