受扰MIMO系统的前馈-PID最优扰动抑制控制

通过对基于时域状态空间描述的MIMO系统最优扰动抑制控制算法和基于输出反馈的频域PID控制算法的对比分析,设计出系统的最优PID动态补偿网络,实现最优扰动抑制控制.仿真结果表明,该方法对于外部持续扰动具有较强的鲁棒性.     

基于观测器的受正弦扰动MIMO系统最优跟踪控制

研究具有外界正弦扰动作用下MIMO系统的最优跟踪控制问题.根据扰动特点,假设拉格朗日算子化简求解系统两点边值问题,通过求解Riccati方程和矩阵方程分别在有限时域和无限时域得到系统前馈反馈最优跟踪控制律.证明了最优跟踪控制律的存在唯一性条件,并给出了最优跟踪控制律的实现算法.构造降维参考输入观测器解决了控制律中前馈项物理不可实现问题.仿真结果表明了该方法的有效性.     

多变量系统的奇异最优扰动抑制控制

针对多变量系统中存在持续扰动且控制向量受约束的问题,提出了一种采用非奇异控制问题代替奇异问题的最优抑制方法.该方法首先在给定扰动模型前提下,通过构造线性变换把原问题转化为控制不受约束的一类问题,经逆向推导出原先模型的最优控制律,在此基础上还提出了最优解在原模型无约束情况下存在的充要条件,然后通过约束优化处理得到满足约束条件的次优控制律,改进了原有的奇异控制方法.伺服系统的仿真结果说明了该算法的有效性.     

受扰动非线性系统的反馈线性化最优控制

研究具有外界扰动作用下的非线性系统基于状态反馈精确线性化的最优控制器设计问题。首先基于微分同胚将受扰动非线性系统模型转变为无扰动的伪线性系统模型,然后给出了在关系度等于系统阶数情况下基于二次型性能指标的最优控制器设计方法,通过求解Riccati方程得到系统最优扰动抑制控制律。最后通过仿真实例表明了该方法的有效性。     

露天矿采剥系统的最优评价和预测控制

应用数据包络分析方法，建立了露天矿采剥系统最优评价模型；应用最优滤波理论，建立了采剥系统最优预测控制模型。并用多元统计分析的主成分分析法，提取采剥系统的主要影响因素；应用递推最小二乘法进行模型的参数辨识。具体应用表明，该方法有效，并可推广到其他采矿系统。     

氢系统关键氢阱最优氢浓度的确定

氢气网络优化时一般将氢阱氢浓度降低至最低限制浓度,以获取最大可能的节氢效果,然而这会降低系统操作弹性。分析了在氢阱氢浓度降低的过程中,有可能出现夹点位置的改变,从而导致节氢量-氢阱氢浓度曲线斜率的减小以及氢气网络中要考虑的其他经济因素,提出了在氢阱氢浓度降低过程中找出最优浓度并在此浓度下进行系统优化的方法,使得氢阱氢浓度降低幅度不大但系统的节氢效果较为显著。以某炼厂为例,通过选择关键氢阱,分析该关键氢阱氢浓度与系统节氢量的关系,确定最优浓度,系统优化后节氢量为42.81 mol·s^-1,占现行系统新氢用量的21.58%。结果表明,该方法可在氢阱氢浓度降低较小的情况下实现较好的节氢目的。     

暴露在含水系统的金属表面上水垢和污泥的抑制方法

本发明涉及暴露在含水系统特别是循环水系统的金属表面上水垢和污泥的抑制。其方法包括向水系统中加入谷氨酸N，N-二乙酸或其盐。谷氨酸N3N-二乙酸或其盐起螯合剂作用，并可生物降解。本方法特别适用于有蒸汽产生和冷却的系统，抑制其金属表面上水垢和污泥的生成。     

包括铜材质的循环冷却水系统的孔蚀抑制剂及抑制方法

本发明关于包括铜管等铜材质的循环冷却水系统的孔蚀抑制方法,通过铜材质表面的处理防止了孔蚀,同时当系统内发生铜锈时,对铜材质没有损伤,只选择对铜锈有效地去除的防止孔蚀方法。     

具有最小压缩功的氢网络优化设计

炼油厂用氢装置多在高压下操作,为此配置有很多新氢和循环氢压缩机用于提升氢气流股的压力,从而消耗大量的压缩功,同时大量地增加了炼油厂的操作费用。因此,氢网络的优化,除了需要优化氢气公用工程的用量,减少整个网络的压缩功也十分重要。本文借鉴邻近算法的思想,进一步考虑压力约束,提出了改进邻近算法以及压力-浓度图,能够设计具有最小压缩功的氢网络。案例分析所求得的最小压缩功为16.435 MJ,压缩机数目为9个,比文献优化结果减少两个。     

General rules for optimal tuning the PIλDµ controllers with application to first‐order plus time delay processes

For two main reasons optimal tuning the PI^λD^µ controllers is a challenging task: First, the search space is very large in dealing with such controllers, and second, there is not any generally applicable method for stability testing of the linear feedback systems containing both time delay and fractional‐order controllers. Hence, easy‐to‐use and effective rules for optimal tuning such controllers are highly demanded. In this paper, explicit formulas for optimal tuning the parameters of the PI^λD^µ controller, when it is applied in series with a first‐order plus time‐delay process in a standard output‐feedback system, are proposed. © 2012 Canadian Society for Chemical Engineering     

State‐Space Digital PI Controller Design for Linear Stochastic Multivariable Systems with Input Delay

In this paper, a centralized digital PI control scheme is proposed for linear stochastic multivariable systems with input delay. The discrete linear quadratic regulator (LQR) approach with pole placement is used to achieve satisfactory set‐point tracking with guaranteed closed‐loop stability. In addition, the innovation form of Kalman gain is employed for state estimation with no prior knowledge of noise properties. Compared with existing designs, the proposed scheme provides an optimal closed‐loop design via the digitally implementable PI controller for linear stochastic multivariable systems with input delay. Its effectiveness will be demonstrated by the simulation study on examples from both industrial process control and aircraft control.