无模型控制系统在丁辛醇装置中的应用

介绍了大庆石化公司化工二厂丁辛醇装置羰基合成反应器丙烯流量系统的无模型控制方案.工艺流程分析可知,该系统是一个大时滞、强干扰的复杂系统,在Honeywell公司的DCS控制下,许多环节不能实现自动控制.采用无模型控制方法对原DCS进行了改造,用无模型控制算法代替了DCS中的PID算法,制定了无模型控制方案.实际应用结果表明,该系统实现了闭环稳定控制,提高了产品的质量,创造了较高的经济效益.     

双输入双输出过程解耦内模控制

针对双输入双输出稳定过程,提出一种新的解耦内模控制设计方法.综合解耦和稳态误差两方面因素,利用对象传递函数模型行列式的静态增益及次对角元素与同行相应主对角元素之商的不合理部分(即不稳定极点和纯超前部分)的逆来设计控制器,简化了多时滞问题的处理.对Wood-Berry蒸馏塔过程设计内模控制器,并将其转化为能在DCS上实施的PID控制器,仿真结果表明了该方法的有效性,控制系统具有较好的解耦能力和较强的鲁棒性.方法简单,易于实现,具有工程应用价值.     

不确定机器人的自适应神经网络控制与学习

针对具有未知动态的电驱动机器人,研究其自适应神经网络控制与学习问题.首先,设计了稳定的自适应神经网络控制器,径向基函数(RBF)神经网络被用来逼近电驱动机器人的未知闭环系统动态,并根据李雅普诺夫稳定性理论推导了神经网络权值更新律.在对回归轨迹实现跟踪控制的过程中,闭环系统内部信号的部分持续激励(PE)条件得到满足.随着PE条件的满足,设计的自适应神经网络控制器被证明在稳定的跟踪控制过程中实现了电驱动机器人未知闭环系统动态的准确逼近.接着,使用学过的知识设计了新颖的学习控制器,实现了闭环系统稳定、改进了控制性能.最后,通过数字仿真验证了所提控制方法的正确性和有效性.     

非线性系统的无模型控制方法

非线性系统广泛存在于各种实际问题中,但是建立复杂非线性被控对象的精确数学模型往往是很困难的,对非线性系统实现稳定控制是过程控制工程中的一项困难的课题。无模型控制方法是以非线性途径设计出来的,因而用它来控制某些非线性复杂对象时,表现出了它的优良控制品质。主要说明了无模型控制方法实现了智能推理算法化,不同于一般的智能控制算法,同时分析了无模型控制律对非线性被控对象收敛的快速性,通过具体的工程实例说明了无模型控制方法在非线性系统中的成功应用。     

无模型控制方法在化肥生产中的应用

硝酸氨生产中和过程pH值控制对于产品质量有很大的影响 .对这个过程的精确控制一直是硝酸氨生产中的一个难题 .原因在于中和过程是一个强非线性大时滞过程 .在合成氨生产中几乎所有的合成氨装置对氢氮比的控制都存在一定的问题 ,氢氮比系统是一个超大时滞系统 ,PID调节器对这种过程实现稳定闭环控制几乎不可能 .用无模型控制方法借助于它的强有力的控制功能 ,对上述两个过程实现了闭环稳定控制 ,并对无模型控制方法在上述两个过程中的成功应用进行了分析与介绍     

考虑执行器故障的鲁棒H∞控制

采用比中断模型更一般的连续增益故障模型,提出线性系统考虑执行器故障的鲁棒H∞可靠控制问题。利用线性矩阵不等式LMI分别给出执行器故障鲁棒H∞控制器存在的充分条件。在保证闭环系统故障发生时的渐近稳定和可接受的性能指标基础上,优化了无故障情况下的性能指标。仿真数例验证了所提出方法的可行性和对系统进行鲁棒H∞控制器设计的必要性。     

存在飞轮安装偏差与故障的卫星姿态容错控制

基于滑模控制理论提出一种刚体卫星姿态稳定控制方法,实现对反作用飞轮部分失效故障的容错控制,以及对其安装偏差的补偿控制,并从理论上证明了所设计的控制器在有限时间内能够实现对闭环姿态控制系统的几乎全局渐近稳定控制.最后将所设计的控制器应用于某型卫星姿态稳定任务,仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

无极灯控制装置的闭环设计

针对无极灯工作稳定性差、产品成品率低等问题,从无极灯工作原理出发,提出了无极灯全局稳定系统的概念,巧妙地通过对无极灯控制装置的功率因数校正部分和高频逆变电路部分分别实现回路控制,完成了无极灯控制装置的闭环设计,并从跟踪光电特性变化的角度,详述了无极灯闭环回路给定参数优化的方法,对于无极灯研究有实际意义。     

基于确定学习的电力系统稳定性控制

传统自适应控制方法存在计算过于复杂、控制器奇异性的问题。为了解决这些问题,采用了一种简单的自适应控制方法,以保证电力系统中所有信号的有界性和有限时间内跟踪误差的收敛性。主要思想是将控制过程中的稳定闭环系统分解为一系列具有适当状态变换的线性时变扰动子系统,利用递归设计方法,建立了径向基函数神经网络的部分持续激励条件,保证了扰动子系统的指数稳定性。因此,在闭环信号循环轨道的局部区域内实现了闭环系统动力学的精确逼近,在闭环反馈控制过程中所学习的知识可以被重复利用,从而避免了在自适应控制过程中大量重复训练的过程。仿真结果表明了该方法的有效性。     

无模型控制律功能组合部分构成与分析

通过分析基本无模型控制律对复杂被控系统进行控制时存在的不足,说明了无模型控制律中包含功能组合部分的必要性。进而介绍了功能组合部分的构成,讨论了无模型控制律中增加的功能组合部分的功能和作用。采用系统仿真的方法对完善后的无模型控制律的收敛性、适应性、克服大时滞能力及解耦能力等性能进行了分析,并介绍了完善后的无模型控制律在实际应用中的两个应用效果的例子。结果表明,功能组合部分的增加,提高了无模型控制律的收敛性、适应性、克服大时滞能力及解耦能力等性能。     

一种面向业务的动态访问控制模型

针对基于角色的访问控制(RBAC)模型在业务处理流程中访问控制粒度过粗和无法动态调整授权等方面的问题,提出了一种面向业务的动态RBAC模型(BO-RBAC)。该模型参考基于任务的访问控制(TBAC)模型,引入了业务、业务步和授权步等概念,并形式化定义了模型的基本集合;同时将授权过程分为角色授权和授权步授权两部分,将业务执行视为随机过程,给出了基于马尔可夫链的动态授权方法;最后使用C++14对模型进行了实现。BO-RBAC模型结合了RBAC与TBAC的特点,具有访问控制粒度细、授权动态调整、满足安全规范等优点。     

柔性臂漂浮基空间机器人建模与轨迹跟踪控制

利用拉格朗日法和假设模态方法建立了末端柔性的两臂漂浮基空间机器人的非线性动力学方程．通过坐标变换,推导出一种新的以可测关节角为变量的全局动态模型,并在此基础上运用基于模型的非线性解耦反馈控制方法得到关节相对转角与柔性臂的弹性变形部分解耦形式控制方程．最后,讨论了柔性臂漂浮基空间机器人的轨迹跟踪问题,并通过仿真实例计算,表明该模型转换及控制方法对于柔性臂漂浮基空间机器人末端轨迹跟踪控制的有效性．     

水池拖车转矩主从模糊自整定控制系统

采用主从控制模式有效地解决了水池拖车控制系统4台直流驱动电机的速度同步和负载平衡问题.传统的直流电动机双闭环调速系统多采用结构简单、性能稳定的带限幅的PI调节控制器,传统的PI调节器很难满足快速、超调小和抗干扰能力强等要求,特别是在模型参数时变、控制对象非线性和众多干扰因素的情况下.采用模糊自整定PI控制器,利用模糊推理方法实现对PI参数的在线自整定.通过实验仿真证明,该系统在不同的运行环境下都能有良好的静态和动态性能.     

Boundary Control for a Flexible Inverted Pendulum System Based on a PDE Model with Input Saturation

This research considers the control problem of a flexible inverted pendulum system (FIPS) in the presence of input saturation. The model for a flexible inverted pendulum system (FIPS) is derived via the Hamilton principle. The FIPS model is divided into a fast subsystem and a slow subsystem via the singular perturbation method. We introduce an auxiliary system to deal with the input saturation of a fast subsystem. To stabilize the fast subsystem, a boundary anti‐windup control force is applied at the free end of the beam. It is proven that the closed‐loop subsystem is stable. For the slow subsystem, a sliding mode control method is employed to design a controller and a new decoupling method to design the sliding surface. Then it is shown that the slow subsystem is stable. Finally, simulation results are provided to confirm the efficacy of the proposed controller.     

无模型控制方法控制功能的分析研究

无模型控制方法具有一系列良好的控制功能,从控制律的适应能力、收敛性能、抗干扰性能、解耦性能及克服大时滞的性能等5个方面分析了无模型控制方法的控制功能.把经典的PID调节器作为基本的比较对象,采用仿真比较和理论分析相结合的方法进行比较研究.分析与比较结果表明,无模型控制方法具有一系列良好的控制功能,即适应性功能、收敛性能、抗干扰、解耦功能及克服大时滞功能.     

基于DSP的机器人末端力控制系统设计

工业机器人的运动分为自由运动和受力约束运动两种不同的运动类型;受力约束运动不仅要进行精确的位置控制,而且要对接触力进行精确控制;文章对机械臂的末端力控制系统进行了研究;采用了高精度电动滑台作为力控制系统的执行机构,在电动滑台末端增加了柔性单元,从而克服了系统柔性不足的缺点,并且依据Lyapunov稳定性理论确定系统的二阶参数,使用Narendra提出的稳定自适应设计方法构建了电动滑台的数学模型;对机械臂末端柔顺系统的系统设计及算法进行了研究,消除了外界噪声对系统的干扰,解决了力控制的基本控制策略问题,优化了力控制时系统的响应特性。     

无模型自适应控制在飞机防滑刹车中的应用

针对飞机防滑刹车系统的复杂性和非线性,在分析滑移率控制式飞机防滑刹车系统的工作原理基础上,提出了一种基于无模型自适应控制的飞机防滑刹车控制算法;该算法无需精确的动力学模型,直接利用输入输出信息实现飞机防滑刹车的最佳滑移率控制;仿真结果表明:采用无模自适应防滑刹车控制算法,在5s之内就能获得稳定的滑移率,为提高飞机刹车的效率提供了一条新的思路。