热连轧液压活套系统非线性多变量建模及控制

为进一步提高带钢热连轧厚控精度及控制品质,在液压活套的工作点附近,考虑带钢自重、液压伺服系统和活套本身的非线性,建立了液压活套系统的非线性多变量动态数学模型,并验证了该模型的有效性.针对该模型,考虑未建模动态和各种扰动,提出了一种基于反推控制和扩张状态观测器(ESO)补偿的解耦控制方法.用Lyapunov稳定理论证明了闭环系统是鲁棒稳定的.仿真表明新的模型和解耦控制方法都是有效的.     

基于数据丢包的离散奇异脉冲系统量化控制器设计

针对离散奇异脉冲系统,在保证闭环系统稳定的基础上,考虑网络中存在的数据丢包和信号量化问题,提出了一种基于数据丢包的量化反馈控制器设计方法.首先,根据非线性奇异脉中系统的描述,建立了相应的具有丢包的闭环量化反馈控制系统的数学模型.其次,根据李亚普诺夫稳定性理论,给出了离散奇异脉冲系统的渐近稳定的充分条件以及量化反馈控制器的设计方法.最后,通过求解一组代数矩阵不等式得到量化反馈增益.通过对洛伦兹系统仿真,表明利用所设计的量化控制器能够保证闭环非线性离散奇异脉冲系统在具有数据丢包的情况下渐近稳定.     

一类随机非线性系统的输出反馈镇定

针对一类随机非线性系统的输出反馈镇定问题,首先利用反推技术和设计有效的观测器,为其对应的标称系统设计稳定的输出反馈控制器;然后通过有效的坐标变换,并选择恰当的高增益参数,利用高增益齐次占优技术,为整个系统设计了光滑的输出反馈控制器,所设计的控制器能够保证闭环系统的平衡点是依概率全局渐近稳定的,上述过程的主要贡献是将现有文献中经常使用的线性增长条件推广到更一般的增长条件,得到更一般化的结果.数值仿真例子验证了控制方案的有效性.     

矿热炉电极调节系统的双闭环自抗扰控制

对矿热炉电极系统提出了一种自抗扰控制策略的控制方法。设计了一种不依赖于对象模型的电极自抗扰控制器,并对其参数进行了整定,自抗扰控制器的扩张状态观测器可以实时观测系统状态和扩张状态,从而实现全状态反馈及系统不确定性和外扰的补偿控制。该系统与传统的单闭环恒流控制系统比较,增加了电极位置环。仿真实验表明,该控制系统不仅具有较强的鲁棒性,对内外干扰具有较强的抑制能力,更具有较优的动态性能。     

自适应模糊模型在非线性系统中的仿真研究

针对一类仿射单输入单输出非线性系统采用模糊控制、模糊逻辑系统逼近和滑模控制相结合的模糊控制器,利用滑模控制及Lyapunov函数方法提出了直接模糊自适应控制方案。直接自适应控制器充分利用模糊控制规则,通过仿真表明该方法具有较好的跟踪性,能保证闭环系统稳定,跟踪误差收敛,具有一定的鲁棒性,系统中所涉及的所有变量有界,系统的跟踪误差渐近收敛于零或零的一个邻域内。     

基于复合干扰观测器的轧机液压伺服位置系统终端滑模控制

针对轧机液压伺服位置系统,考虑参数不确定性、负载扰动和输入饱和非线性的影响,提出一种基于复合干扰观测器的终端滑模控制方法。将轧机液压伺服位置系统中的参数不确定性、负载扰动以及输入饱和非线性视为复合干扰,通过选用快速终端滑模干扰观测器对其进行逼近估计,并将输出的估计值引入到所设计的控制器中进行补偿。通过稳定性理论分析表明,在所设计的控制器的作用下,闭环系统全局渐趋稳定。最后,基于某650 mm可逆冷带轧机液压伺服位置系统的实际参数进行仿真研究,结果表明,所设计的控制器能够实现系统输出对期望位置的准确跟踪。     

四辊CVC冷带轧机板形预测控制研究

针对某1420mm冷连轧机第1机架板形闭环控制系统,客观存在带钢运行速度慢(时滞严重)、轧制力不稳定、轧辊磨损严重和来料带钢板廓波动剧烈等因素,目前在线使用的PID控制算法难以满足进一步提高板带轧机板形控制精度的要求.为实现其精确控制,应用模型预测控制(MPC)理论,设计预测控制器,并采用滚动优化、反馈校正的控制策略.构造状态预测观测器,使闭环系统的时滞项移至系统闭环结构之外,从而使其优化控制规律完全可按无时滞系统进行设计.仿真研究结果表明该方法远比目前带钢生产中广为采用的PID控制策略优越,系统的响应快,超调小,鲁棒性强.     

基于积分型Lyapunov函数的随机非线性系统的自适应控制

针对一类带有未知虚拟控制增益的随机严格反馈非线性系统,基于后推设计,引入积分型Lyapunov函数,并利用神经网络的逼近能力,提出了一种自适应神经网络控制方案.与现有研究结果相比,放宽了对控制系统的要求,取消了对于未知函数的限制条件.通过Lyapunov方法证明了闭环系统的所有误差信号依概率有界.仿真结果验证了所给控制方案的有效性.      

三相生物流化床味精废水处理的优化控制研究

针对三相生物流化床味精废水处理过程的闭环控制进行研究,在考虑其大滞后性、复杂非线性等特点的基础上,提出一种基于人工神经网络的非线性模型预测控制方法以实现处理过程的闭环优化控制.该方法首先建立味精废水处理工艺模型,采用非线性模型预测控制方法对模型进行校正,并利用序列二次规划法解决其约束非线性规划问题,最终实现味精废水处理的闭环优化控制.仿真和实验结果表明该方法有效,可实现闭环实时控制,具有广阔的应用前景.     

基于T-S模糊模型时滞混沌系统的广义投影同步

针对混沌系统的广义投影同步问题,基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型,给出了一种模糊观测器.利用线性矩阵不等式把混沌系统的广义投影同步问题视为模糊状态观测器设计问题,利用Lyapunov稳定性理论证明了所提方案的可行性和全局稳定性.通过改变广义投影同步的比例因子,获得任意比例于原驱动混沌系统输出的混沌信号.数值仿真试验进一步验证了该方案可以实现Lorenz混沌系统的投影同步.方法设计简单,且可以推广到其他的一些混沌系统.     

西门子公司电流自适应系统稳定性分析

通过采用线性控制系统的稳定性理论来分析西门子公司80kw直流电动机控制系统的电流自适应控制环节，经过简化变换系统的动态结构图，以及采集西门子公司原图中的有关原始数据，经过计算整理得出了闭环系统的特征方程；应用四阶线性控制系统的劳斯胡尔维茨代数稳定判据分别对电流连续与断续的情况进行了分析，证明了控制系统是稳定的，并指出了在实际应用中提高该系统稳定性的具体方法.     

具有时变时滞的变采样周期网络控制系统的稳定性分析

研究了一类具有时变时滞和变采样周期的网络控制系统的稳定性问题.网络控制系统被建模为等效的具有输入时滞的系统,通过构造一个新的具有不连续项的Lyapunov泛函,给出了线性矩阵不等式作为使得闭环系统指数稳定的充分条件.通过求解这些线性矩阵不等式,可以找到一个常数作为采样时刻和输入更新时刻之间的上界,保证闭环系统的稳定性.数值仿真算例表明,该方法有效且相比已有文献局限性更小.      

含有自校正模型的加权多模型自适应控制

研究了含有大范围参数不确定性离散时间被控对象的加权多模型自适应控制问题(包括模型集构建和加权算法分析).通过构建含有自校正模型和多个固定模型的模型集覆盖并逼近被控对象,在模型输出误差可分的前提下,采用基于模型输出误差性能指标的加权算法,并依据固定模型中是否包含真实被控对象模型的不同情形分析加权算法的收敛性.在权值收敛的前提下,利用虚拟等价系统理论,分析了参数未知线性时不变和参数跳变的情形,在不依赖于特定局部控制算法的基础上,证明了此种模型集构建下的加权多模型自适应控制系统的稳定性和收敛性,放宽了先期加权多模型自适应控制系统稳定性分析中关于模型集构建的约束条件.最终,通过计算机MATLAB仿真,验证了此类加权多模型自适应控制系统的收敛性和闭环稳定性.      

智能控制技术及其工业应用

从非结构化、不确定性和自主性方面分析了常规控制的局限，简要回顾了智能控制技术的产生和发展；介绍了工业智能控制系统的功能结构。分检测、通信、数据转换和决策、驱动4个方面分析了智能控制未来发展的愿景、目标和任务；给出了应用智能控制进行信息获取、系统建模和动态控制的常见模式，以便根据具体应用背景设计各种工业智能控制系统。     

轧机液压伺服系统多模型切换自适应反步控制

针对轧机液压伺服系统工作过程中弹性负载力和外负载力的跳变,基于公共Lyapunov函数方法和自适应反步控制方法,提出了一种多模型切换自适应反步控制策略.该方法结合自适应反步控制的特点和公共Lyapunov函数的设计要求,通过反步法设计了各子系统的状态反馈控制器和不确定上界参数的自适应估计器,取反步法的Lyapunov函数作为公共Lyapunov函数,保证了系统在任意切换下的渐近稳定.自适应反步法和公共Lyapunov函数方法的结合,便于公共Lyapunov函数的求取,又解决了同时存在参数跳变和参数慢时变的问题.仿真结果表明,该方法能够保证轧机液压伺服系统具有良好的动静态性能,并对参数跳变和参数慢时变具有较强鲁棒性.      

翻板机自动控制系统的设计与实现

介绍了翻板机系统的工艺流程和系统结构,并据此设计了翻板机自动控制系统的硬件结构和软件设计流程。系统可根据当前物料参数,实时调整夹紧力,使系统实现物料的可靠夹紧和翻转,实现一键翻钢,大大提高了系统的稳定性和运行效率。     

基于滚轴支座基础智能隔震结构的非光滑主动控制

以滚轴支座基础隔震结构作为受控结构研究对象, 在该隔震结构的隔震层施加主动控制装置, 形成智能隔震体系, 以控制隔震层的位移, 提高结构的安全性. 在智能隔震结构中引入非光滑控制算法, 基于隔震层位移和速度反馈, 提出了智能隔震结构的非光滑控制算法, 进一步根据Lyapunov稳定理论, 推导了在非光滑控制下智能控制闭环系统的全局有限时间稳定性. 结合一栋六层滚轴支座基础隔震结构, 进行了非光滑主动控制算法下和LQG主动控制算法下的地震响应控制仿真分析. 结果表明, 智能隔震结构可有效控制结构的位移, 与被动隔震结构相比较上部结构的地震响应有一定程度的减小, 同时提出的非光滑控制算法与LQG控制算法相比较具有更好的控制效果, 相比LQG控制算法通过较少的反馈量即可实现反馈控制, 且非光滑控制算法具有良好的稳定性.      

Control Strategies of Asymmetric Strip Shape in Six-High Cold Rolling Mill

 It is a complicated problem for cold-rolled strip to improve asymmetric strip shape in strip production. A roll system and strip coupled model of six-high cold rolling mill was established with finite element method to estimate the effect of intermediate roll shifting, tilting, symmetric and asymmetric bending technologies on strip profile. To reduce asymmetric defects of strip shape as much as possible, some control strategies were proposed, including tilting and asymmetric bending of intermediate roll and work roll. The combinations of these three control strategies can effectively eliminate asymmetric strip shape defects. Finally, the closed-loop control model of asymmetric flatness at the last stand was given, and the flatness control system with the function of asymmetric strip shape control was also designed for cold tandem mill.     

工艺板T400在剪切自动控制中的应用

剪切控制在工业自动控制中应用十分普遍。工艺板T400剪切控制标准软件通过剪切的闭环控制，能够实现飞剪和横剪的特殊工艺要求。着重介绍了工艺板T400剪切控制标准软件的三闭环控制系统以及飞剪的剪切功能实现，