基于专家知识和模糊推理的大科学装置故障诊断方法

针对大科学装置技术综合、结构复杂、系统庞大,在故障诊断方面面临的故障机理不清楚,难以建立精确的数学模型;诊断信息不完整、不精确,难以进行确定性推理;诊断数据受限,无法实现数据驱动等诸多问题。提出了基于专家知识和模糊推理相结合的故障诊断方法和模式匹配算法,通过模糊因子的引入和基于数据库的模糊诊断知识可视化建模方法的使用,解决了故障诊断环节的诸多不确定性问题,形成了面向用户的模糊专家系统故障诊断基础平台,并在某大型激光驱动装置测试验证平台中得到初步应用,实现了电气驱动及控制系统故障的智能诊断。     

基于激光切割装置的结构设计与控制系统研究

随着光纤激光应用的成熟和普及,在汽车制造、船舶、医疗和航空航天等方面得到广泛地应用。为了降低模具冲压汽车热成型件带来的l模i具磨损和制造成本,更加有利于光纤激光切割机的应用,提出了一种以PLC作为控制核心双工位旋转式激光切割装置。利用三维软件So对激光切割装置的系统控制进行设计,满足光纤激光切割机对切割装置的基本要求。研究结果表明：激.光切割装置的核心零部件的最大应力和最大位移量均小于设计的要求,控制系统实现工作台的最小交换周期为3s,控制的位置精度也在05mm,有效验证了该装置的结构设计与控制系统均符合实际的切割需求,有效地提高了切割装置的稳定性和安全性,达到光纤激光切割汽车热成型件的目的。     

热流计的标定装置与测试控制系统

本文叙述了热流计补偿式标定装置的工作原理及根据这一原理设计的测试控制系统。该系统由热流数据采集控制器、热流跟踪仪、8840A数字多用表、打印机等组成,使标定过程自动化。     

带式输送机拉紧装置及其张力控制系统研究

针对带式输送机拉紧系统非线性、大惯性、滞后和时变的问题,建立了拉紧装置数学模型,并提出在其中串联一个校正环节,以消除系统振荡;提出将动态矩阵控制和PID控制相结合,充分利用动态矩阵对惯性、延迟适应能力强的特点和PID控制抗干扰性强的优点,建立带式输送机拉紧装置张力控制系统模型;采用AMESim/Simulink分别对带式输送机的机械液压部分和控制算法部分进行建模。仿真分析结果表明,在动态矩阵和PID串行控制下,带式输送机拉紧装置张力控制系统对延时和变结构有很强的鲁棒性,张力峰值小,能精确地跟踪张力设定值。     

二氧化氯发生装置远程在线控制系统的设计

针对二氧化氯发生装置在线控制的实际要求,本文研究了一种以计算机网络技术和自动控制技术为基础的二氧化氯发生装置远程在线控制系统。该远程控制系统以PLC为现场控制核心,以一台服务器为远程控制中心,通过串行通讯实现服务器与PLC之间的数据交换。系统设计并实现了友好的用户界面,用户可以通过监控界面以本地或远程方式对二氧化氯发生装置进行在线控制。以研究的系统原理为基础,本文设计并实现了二氧化氯发生装置远程在线控制系统,实际的应用实验表明,本文开发的系统安全可靠、性能稳定,具有较高的工程应用价值。     

螺旋桨负载平衡装置控制系统设计及仿真

以一螺旋桨负载平衡装置为研究对象,通过对该装置在俯仰及偏转位置角度的控制,以达到对该装置方位控制和负载力平衡的目标。基于该系统强的耦合特性,通过状态反馈策略实现对系统解耦,并结合位置控制,实现该装置方位和俯仰角度的精确控制。同时,为了应对负载突变扰动对该装置位置及姿态影响,一个干扰观测器被设计出以用于实时观测外部干扰推力大小,最后,通过前馈补偿的方式提高该装置对干扰抑制的响应效果。通过系统动态模型建立、解耦设计、位置控制设计、扰动观察器设计和基于该观察输出的前馈干扰抑制补偿设计等研究,实现了当外载荷突变时的扰动抑制及姿态控制。研究结果表明引入干扰观测器及前馈补偿调节控制器时的扰动抑制能力得以增强。这对于基于该装置的平台的稳定性提高有着极大的工程应用价值。     

刮板输送机用可控启动传输装置控制系统仿真研究

分析了刮板输送机可控启动传输装置启动特性和电液伺服控制特性,介绍了可控启动传输装置及其控制系统的组成和工作原理。基于AMESim仿真软件,建立了电动机模型、可控启动传输装置模型、刮板输送机模型、转速与压力两级负反馈PID闭环控制系统模型,对刮板输送机正常软启动工况以及平稳运行阶段负载突变工况进行了仿真分析。仿真结果表明,通过PID整定的电液伺服闭环控制系统满足了刮板输送机的软启动和动态特性要求。     

合成氨变换装置控制系统的研究和应用

介绍了一种合成氨生产过程中变换装置的自动控制系统.采用了带有可变时间参数Smith补偿器的变比值控制算法和基于极值控制的调优算法,使变换出口变换气一氧化碳含量的控制精度和蒸汽的消耗指标都达到了很好的水平.特别针对变换装置的反应延迟随工艺条件而波动变化大的特点,研究了可以自动设置和校正纯滞后时间的可变参数Smith补偿器,有效地提高了控制能力和控制精度.本变换控制系统已在多个合成氨厂应用,具有良好的使用效果.     

重症护理仪器管路约束定位装置控制系统设计

重症护理仪器管路约束定位装置可以解决管路约束与定位问题,但应用中依然存在着缺陷,在重症护理仪器管路较多背景下控制精度较低,无法满足医院ICU的治疗需求,因此,提出重症护理仪器管路约束定位装置控制系统设计研究。为了提升装置控制精度,设计新的重症护理仪器管路约束定位装置控制系统,硬件单元包括可编程逻辑控制器选型单元、电机选型单元与通讯电缆选型单元;软件模块包括电机驱动程序制定模块、通讯程序制定模块与控制程序制定模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了重症护理仪器管路约束定位装置控制系统的运行。系统应用性能实验数据显示：在不同管路数量条件下与现有系统相比较,设计系统控制相对位移较小,即控制精度较高,充分证实了设计系统装置控制效果更好,适合大力推广与应用。     

矿用钻机换杆装置及其控制系统设计

针对目前煤矿坑道钻探施工中因孔位较高、开孔角度大而造成的装卸钻杆操作困难和存在安全隐患的问题,设计了矿用钻机换杆装置及其控制系统。钻机换杆装置与钻机动力头的主动钻杆、夹持器配合动作,用中间加(卸)杆的方式实现钻杆的装卸。控制系统以矿用本质安全兼隔爆型液压控制器为核心,通过脉宽调制(PWM)信号和开关信号分别驱动控制比例电磁阀和换向电磁阀,从而调节油缸的伸缩速度;通过磁致位移传感器将比例电磁阀驱动的油缸伸缩长度信号反馈给控制器,形成油缸伸缩位置闭环控制。试验结果表明,矿用钻机换杆装置能够匹配现有型号钻机,满足大高度或大角度的侧帮钻探施工中的自动装卸钻杆的需求,提高了钻探施工效率和换杆操作的安全性。     

流平设备的温度专家PID控制系统

流平设备在对喷涂完的工件进行流平时,唯有在温度严格控制的环境下,才能使工件上的漆面平整、光滑。现今流平设备,大多数采用的温度控制方法在控制平滑上以及精度上并不达标,所以针对这一现状,提出一种能平滑控制、容易实现、精度高的温度控制方案变得尤为关键。该文提出通过专家PID温度控制方案实现流平设备的温度控制,并与常用的温度位控制以及常规PID温度控制进行比较,从而得出各控制方案的优缺点。通过使用专家PID温度控制,对流平设备内的温度实现平滑、高精度、快速整定的控制。     

基于SOA的装备管控系统设计与实现

针对装备管理中存在的问题,提出构建基于SOA的装备管控系统,给出了系统的体系结构,详细介绍了系统的组成和功能,对系统实现过程中涉及的一些关键技术进行了阐述。     

电子辐照加速器控制系统的设计与实现

用分布式网络控制设计并开发了电子辐照加速器控制系统。硬件采用工业控制计算机与西门子可编程逻辑控制器PLC,PLC间采用MPI总线连接,与控制计算机采用以太网连接。计算机控制系统软件采用实验物理和工业控制系统EPICS进行模块设计,输入输出控制器IOC使用设备驱动程序实现了对可编程逻辑控制器PLC的访问,操作员接口OPI界面友好,并实现了EPICS下的数据存储系统。经现场测试与运行表明该控制系统稳定、可靠。     

某机载特种设备舱高可靠温度控制系统设计

某机载特种设备悬挂于飞机外部,舱内精密仪器对温度敏感,需要工作在10℃~30℃温度范围内。研究设计了一种适用于某机载特种设备舱的高可靠温度控制系统,系统采用纯硬件电路控制加温通路,通过软件上报温控系统工作状态。为了提高系统可靠性,采取了分区独立控制设计、温度传感器和电加温元件冗余设计、温度控制电路三判二设计等多种措施。测试和试验结果表明,温度采集精度优于0.4℃,加温通路接通的精度优于0.4℃,加温通路断开的精度优于0.2℃,温控系统可以将舱内温度稳定控制在10℃～30℃范围内。     

一种点火控制系统自动测试设备设计与应用

点火控制系统在地面测试阶段往往会进行多次重复性测试,以便及时掌握点火控制系统在经历不同试验后的性能状态情况,为了在保证测试精度和测试稳定性的同时提升测试效率,设计研制了一种点火控制系统自动测试设备,搭建出基于PXI总线的控制系统,实现对点火控制系统的供电控制、数据采集和性能验证等功能,以LabVIEW开发平台设计了对应的测试软件,经实际试验验证,所搭建的测试设备能够以较高稳定性和精确度实现对点火控制系统的功能性能测试。     

燃烧器微控制系统分析

由于国内日益增长的能源应用需要,基于燃油气的燃烧器在工业与民用领域的应用大量出现。获得高效清洁的燃烧是控制系统不懈追求的目标。该文分析了燃油气燃烧器的基本结构、组成原理和控制目标。在比较了两层鲁棒燃烧微处理器控制系统的基础上,增加了空气气流控制,构成了鲁棒自适应控制系统,系统的参数利用实时最小二乘估计得到。这样,燃烧控制过程更为细腻,增强了控制器的动态品质,保证了最优的燃烧性能和最小的污染废气排放。模拟计算结果描述了鲁棒自适应参数控制律的系统响应,表明控制器能够有效达到跟踪控制的结果。     

某武器系统电控设备的故障诊断专家系统

以Visual Basic6.0为开发环境，Access97为数据库结构形式，DAO为数据库访问技术，开发了某武器系统电控设备故障诊断专家系统，介绍了系统的功能组成和实现方法。研究了一般产生式规则与模糊产生式规则相结合的知识表示方法以及精确推理与模糊推理相结合、基于规则的推理和基于实例的推理相结合的推理机制。     

基于大数据平台的电力设备运作状态监测系统研究

针对目前电力设备运作状态监测系统焦点都在集群的硬件索引上,对电力设备的线状、性能、节点状况和指令反馈等数据层的监控不足,本文采用大数据技术对电力设备运作状态的显著性及统计因子变量进行相应的决策分析,建成一套通过主动监测设备潜在的运行状态变化的多元回归系统模型。从而有效解决了电力设备运行过程实时监控,潜在故障预警、评估、回溯管理等问题。通过宁夏电力公司的试运行结果表明该模型平台能预期捕获电力设备运作状态下的各项影响变量因素,对这些因素进行掌控将广泛应用于电力设备运作部署与运维。据此结论为该大数据平台的电力设备运作状态监测系统,可自定义设备运行分析报表,实现数据分析结果的随需展现,起到保障电力设备安全、可靠运作,具有一定的推广意义。     

指控装备使用记录系统设计与实现

指控装备构成复杂,包含设备种类多,目前,对这些设备的使用管理以人工记录为主,存在记录不详实、主观因素大、疏漏多等问题,难以为装备的维修、保障提供有效的数据支撑;针对这些问题,提出了基于电流监测数据的指控装备使用记录系统设计方法;该系统由电流传感器、单片机控制器以及串行通信接口组成,并基于CodeWarrior软件开发环境完成了软件设计,实现了对Freescale单片机ATD模块、SCI模块的控制,完成了数据采集与传输;基于MATLAB开发了GUI界面,完成了数据处理和子设备的状态显示功能;该系统能够通过简单的电流采集和模式匹配过程,完成4种子设备的开机、关机状态监测及使用时长记录,相对传统方法,电路设计简单,状态监测数据少,又不会破坏装备原工作环境.     

建筑安防设备实时控制虚拟仿真系统研究

虚拟现实技术在建筑中的运用目前还只局限于单纯的场景再现,对于建筑内突发事件的模拟以及安防设备应对突发事件时的交互和响应的仿真模拟程度还远远不够。针对这种现状,建立了能动态生成建筑内安防设备模型且能实时控制模型的虚拟仿真系统,且在系统中模拟出各种突发事件协助反映设备及控制人员应对建筑内突发事件的能力．提出通过虚拟设备模型控制真实设备的虚拟与真实相结合的模式。