一种面向舒适性的高速列车横向控制研究

针对高速列车高速行驶时列车车体横向振动,文章提出了基于 LQG 控制算法。在 SIMPACK 中建立高速列车 １７ 自由度横向振动模型,结合 MATLAB/Simulink进行仿真分析,分别从时、频域分析 LQG 控制对车辆运行平稳性的影响。结果表明,LQG 控制可提高列车运行横向平稳性,车体横向振动加速度在人体敏感0.1～２Hz 频率范围内也有一定改善。     

高速列车分布式速度协同跟踪控制方法研究

针对高速列车运行过程中受外界干扰而导致的各车厢速度不同步问题,提出了一种基于改进扰动观测器的高速列车分 布式速度协同跟踪控制一致性算法。 首先,建立高速列车分布式模型,其次,将高速列车与多智能体系统相结合,设计分布式速 度协同跟踪控制算法;同时利用改进的扰动观测器估计系统的复合未知扰动,并将其观测值反馈补偿给控制器,以消除复合未 知扰动对高速列车运行的影响;通过 Lyapunov 稳定性理论分别证明了控制器和观测器的稳定性。 最后,通过仿真对所提方法 进行验证,所提方法的速度跟踪精确度达到了 99. 9%。     

列车网络控制系统的调度与控制协同设计方法

网络控制系统存在调度与控制相互约束的问题,针对CAN作为总线的局部列车网络控制系统,为提高其在调度与控制相互约束下的综合性能,以消息传输时延和丢包率为优化目标,可调度条件和控制系统稳定性为约束,将调度与控制协同设计转化为关于传输周期的多目标约束优化问题,并利用遗传算法求解所述问题,得到优化的传输周期,最后给出了优化实例。结果表明,得到的传输周期可以在约束下使网络性能达到最优,满足列车对消息传输实时可靠的要求。在该列车网络控制系统中,所述调度与控制协同设计方法是可行的。     

高速列车分布式 super-twisting 滑模控制研究

针对不确定因素及外界干扰下高速列车分布式协同控制问题,提出基于super-twisting滑模一致性算法的高速列车速度跟踪控制策略。首先,考虑列车受到的外部干扰、基本阻力及车厢间耦合作用力,构建高速列车多智能体模型;其次,利用相邻车厢的位移和速度信息设计一致性滑模函数,引入super-twisting算法削弱控制输入抖振;最后,设计分布式二阶滑模控制律,并采用Lyapunov理论验证算法稳定性。以高速列车实际参数进行仿真研究,并加入外界干扰,利用本文方法、普通一致性、PID一致性及滑模一致性方法进行仿真。结果表明,相较于其他3种方法,所提算法能使车厢单元快速、精准跟踪目标速度曲线,速度误差在(-0.8～1.1)×10^-3 m/s内,同时使相邻车厢距离保持在安全范围内,且控制输入较平滑,对外部干扰有较好的鲁棒性。     

多斩波器电流协同控制

在由多个降压斩波器各自驱动独立负载的某军事应用场景中,要求各个降压斩波器的输出电流在启动阶段和稳态阶段均具有良好的一致性.如果不加以控制,电流的一致性会受负载差异和启动通信延时等因素的严重影响.该文基于多智能体协同控制思想设计了一种相邻电流协同控制策略,用相邻电流值实时补偿电流设定值的方式实现了系统的控制目标.通过对实...     

基于PID神经网络的多电动机协同控制研究

针对过程控制领域的多电动机系统协同控制问题,提出利用传统PID算法与人工神经网络相结合构建PID神经网络,并设计了基于该算法的多电动机协同控制系统。实验结果表明,PID神经网络算法可以有效地解决多电动机驱动系统的协同控制问题,算法收敛速度快,同步误差较小,同时具有较强的抗干扰能力,非常适合实际工程应用。     

送风速度对房间热舒适性的影响

从理论上分析了空调器不同送风速度的气流轨迹变化,并通过实验对比同一套空调机组在不同的送风速度下气流的送风距离和房间温度场,总结了送风速度对房间热舒适性的影响。     

产品的舒适性

对一件家电产品的评价,除了针对那些理性的和可量化的项目进行评价外（如产品的电器安全项目、性能项目等）。还有没有通过感性的和非量化的方法进行的评价项目昵？     

图书馆电子阅览室阅读舒适性照明的多目标优化方法

VDT(Visual Display Terminal)设备已经成为现阶段主流的阅读载体,以图书馆电子阅览室为典型使用空间,照明环境VDT阅读舒适性研究的重要性和紧迫性开始凸显。本文以VDT阅读舒适性为目标,提出图书馆电子阅览室照明的多目标优化方法。优化模型以照度、相关色温、反射系数和VDT屏幕亮度4个影响要素为决策变量,归纳设定为“光源”与“非光源”2个阅读舒适性分目标。针对因主观评价实验数据量有限及影响因素众多且关系复杂所导致的难以获取函数关系式的问题,提出运用插值法、图像法,并借助MATLAB平台,进行多目标优化分析。验证结果表明：1)插值法丰富了主观评价实验数据,解决了因主观评价实验环境有限、光参数设置与被试人数数据量不足的问题;2)建立了阅读舒适性关于任意2个决策变量的双决策变量函数,且能够利用图像法,借助MATLAB平台,将该函数关系图像化,解决了多目标优化过程中复杂函数关系难以表达的问题;3)解析得到4个决策变量的“最优”值,即照度510 lx、相关色温4700 K、反射系数0.11、VDT屏幕亮度180 cd/m²,该方法适用于图书馆电子阅览室照明...     

一种嵌入式巡航控制设计

针对轿车驾驶的安全性和舒适性,设计一种新型巡航控制系统(CCS).在分析了巡航控制系统的基本原理,确定了输入输出信号以后,给出了一种基于三星公司S3C44B0X芯片控制器的嵌入式巡航控制系统设计方案.阐述了其软硬件设计思想和方法,所采用的自适应PI控制,具有反应速度快、系统稳定性好和超调性小等特点.通过计算机仿真表明,所采用的控制策略是可行的,能较好地模拟真实系统.嵌入式巡航控制系统操作简单,可靠性强,易扩展升级,有实际应用价值.     

基于AVR单片机的舒适度控制系统设计

针对目前空调系统以室内温度为控制目标不能满足人们舒适度要求,现以SET^＊舒适度指标作为控制对象,采用ATmega16MCU作为核心处理芯片采集房间的温度、湿度和风速,通过RS232接口使单片机系统采集到的数据发送给PC进行处理,计算相应的SET^＊值来评价人的舒适度水平。PC计算得到的SET^＊值与设定值进行比较执行相应模糊控制算法,向单片机发出控制信号控制空调和风扇,实现不同温湿度和风速的组合使房间舒适度在舒适范围之内。实验结果表明,该系统采用模糊控制取得良好控制效果。     

基于数据驱动的多风电机组协同控制方法

风机的尾流效应会严重降低风电场的发电效率,传统风电场能量管理方法未考虑尾流效应的影响,各风机均采用最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)控制方案,风电场整体输出功率并非最优。尾流耦合现象极其复杂,难以用解析模型描述,传统基于模型的控制思路难以适用。为此,提出一种基于数据驱动的多风电机组协同控制方法。基于风电场的历史运行数据,采用神经网络辨识多风电机组之间的尾流交互模型。进一步,在风电场层通过粒子群算法在线求解多风电机组协同控制功率优化指令;在机组层由各机组控制器实现指令跟踪,最终实现风电场整体发电功率的优化。仿真结果表明:基于数据驱动方法建立的尾流交互模型,其误差在1%之内;在此基础上,进行多机协同优化控制,相比传统未考虑尾流效应的单机MPPT控制,风电场平均输出功率得到提升,验证了所提控制方法的有效性。     

不确定多时滞系统的滑模控制

研究了带有不匹配参量不确定性和匹配外扰的多时滞系统的鲁棒滑模控制.通过线性矩阵不等式给出了滑模面存在的一个时滞无关充分性条件,在此基础上设计变结构控制律,实现滑模控制.最后通过仿真说明该控制策略的有效性.     

Development of energy saving operation technology for punctuality and ride comfort by optimizing the point of target pattern recreation

At present, there is a growing demand for energy saving to prevent global warming. Thus, the railway industry is also focusing on energy saving methods. Power consumption of running trains has a large variation of approximately 20% caused by drivers’ operation. Therefore, improving the running profile can considerably reduce energy consumption. Numerous algorithms for generating energy saving running profiles have been researched and developed. To adapt energy saving operation to various environments, we developed a technology that maintains punctuality without reducing the energy efficiency when temporary differences occur in driving conditions. We propose a method that determines the re-creation command point to complete the re-creation at the switching point of the driving operation in the existing energy-saving target pattern, to achieve both punctuality and ride comfort. As a result of verifying the effect of the proposed method on the conventional method via a simulation, it was confirmed that the proposed method can prevent the increase in the number of operation changes when the driving conditions change, whereas the conventional method increases the number of operation changes.     

Distributed adaptive control for multiple nonholonomic systems with nonlinearly parameterized uncertainties

This paper investigates the distributed adaptive control problem for multiple nonholonomic systems with nonlinearly parameterized uncertainties. Under the assumption that the graph topology is directed and the leader is globally reachable, distributed adaptive controllers are designed recursively by using backstepping technique and algebra graph theory. It is shown that all the followers' outputs will exponentially converge to the reference output signal while all the signals of the closed‐loop system are bounded. Finally, two simulation examples are given to demonstrate the effectiveness of the control scheme.     

无线智能家居舒适度测控系统

针对目前家居环境检测参数单一,不能实现家居舒适度控制等问题,设计了一种基于STM32F103RBT6微处理器的无线智能家居舒适度测控系统。STM32单片机获取室内家居的温度、空气湿度,光照度、有害气体浓度、灰尘浓度等环境参数,根据舒适度标准控制家居电气的启停对家居舒适度进行控制。同时,通过WiFi模块和GSM模块上传到手机端,手机端使用安卓软件远程监控家居舒适度情况。通过实际测试,系统能够正确、实时检测和控制家居舒适度,充分了证明系统的可行性和稳定性。     

Adaptive fuzzy finite-time consensus tracking for multiple Euler-Lagrange systems with unknown control directions

In this paper, the problem of adaptive fuzzy finite-time consensus tracking control for multiple Euler-Lagrange systems (ELSs) with uncertain dynamics and unknown control directions (UCDs) is investigated. The computational complexity problem in conventional backstepping is avoided by using finite-time command filter (FTCF), and the error in the filtering process is eliminated through error compensation signals. The fuzzy logic system combined with the adaptive control technique is applied to approximate and estimate the unknown nonlinear dynamics of ELS. The Nussbaum function-based continuous and nonsmooth input control torque is established to eliminate the influence of UCDs, and the proposed control scheme can guarantee the consensus tracking errors converge to the desired neighborhood of the origin within a finite time. Numerical simulation is used to test the effectiveness of the given algorithm.     

计及用户舒适性与公平性的热泵负荷集群控制策略

温控负荷作为一种需求侧典型柔性负荷,具有应用规模大、可调节性强等特点,可通过集中控制辅助实现新能源消纳。以典型温控负荷电热泵作为调控对象,提出了一种计及用户舒适性与公平性的负荷调控策略。该策略考虑温控负荷温度变化对用户舒适度的影响,以平均舒适度与最佳舒适度偏差量最小为目标,建立数学模型并利用自适应粒子群优化算法求取最佳任务分配量;同时计及热泵参与响应的公平性,在负荷集群控制环节引入控制频次约束对调控策略进行修正,以解决单个热泵控制频率过高的问题。通过仿真验证所提调控策略可减少负荷平均舒适度与最佳舒适度偏差量,并有效避免了负荷调控频次过多的现象,提升了温控负荷参与调控过程中的用户体验。