动态矩阵控制系统稳定域的根轨迹分析

动态矩阵控制(DMC)是近十几年发展起来的一种新型计算机控制算法,其最大的特点是鲁棒性较好,但是,如何选择设计参数方能更好地提高其鲁棒性,这是一个非常有意义的研究课题。考虑一个典型的工业过程对象     

基于伪逆模型的线性系统自适应迭代学习控制

为了解决因系统参数未知而导致传统的P-型、D-型ILC算法的收敛性条件无法获取和最优ILC控制律无法构建问题,提出一种基于伪逆模型的自适应迭代学习控制策略。通过最小化实际系统输出与估计系统输出之间的误差,对系统参数矩阵提出估计方案。将估计的系统参数矩阵的逆矩阵引入到控制律设计过程中。结果表明:所提算法的跟踪误差单调收敛到零。数值仿真验证了所提算法的有效性和理论分析的正确性。     

基于改进模糊PID的全向搬运机器人路径跟踪控制研究

为了提高复杂的食品原料仓库中全向搬运机器人的跟踪能力,提出一种改进路径跟踪控制方法。首先依据机器人状态空间模型,以跟踪误差信息和电机电压为输入、输出设计控制器,并且设计论域放缩因子优化模糊控制器,通过试验测定初步确定了参数kp、ki、kd的取值范围。然后通过加入反向学习策略初始化麻雀种群,设计权重因子控制靠近发现者的跟随者比例防止早熟。结果显示：改进麻雀算法比原算法在测试函数下寻优精度和收敛速度有所提升,提出的控制方法跟踪误差快速降零、跟踪过程较为平顺,到达期望路径速度较快。该方法提高了全向搬运机器人的工作状况。     

定量电子包装秤中关键误差解决方案

通过建立称重数学模型,分析在动态称重过程中产生误差的原因,并结合动态系统对称重速率和称重精度的整体要求,在国内外现有技术的基础上,提出了一套基于三料速时序控制和数字增量式PID算法的系统关键性误差解决方案。详细阐述了三料速时序控制流程以及各参数的设定办法,并对数字增量式PID算法进行了推导和对参数设定进行了讨论,给出了该算法动态校正的程序流程。     

连续蒸煮过程的关联估计递阶DMC控制

针对制浆生产蒸煮过程控制中存在的反应过程复杂、机理建模困难,设计了关联估计递阶动态矩阵预测控制(DMC)算法.新的关联估计协调算法克服了目标协调算法计算量大等缺点,实现了在1台微机上并行运算和控制,从而大幅度提高了各个变量控制算法和协调算法的运算速度和通信速度.对实际连续蒸煮过程的试验结果表明,该算法具有简单易实现,运算量小,实时性好等特点.     

基于遗传算法的PFC变换器优化设计方法

在传统的功率因数校正变换器的设计过程中,PFC变换器设计方法主要以误差控制技术为主。人们习惯采用小信号模型对系统进行优化,这种小信号模型的方法设计过程简单但动态过程效果差。为了提高系统的动态性能。本文提出了在Matlab中利用遗传算法来优化系统变控制器的参数,这种方法的优点在于对大量个体自动进行评价,可以优化特定或者变化的参数。仿真结果证实了遗传算法优化控制器参数的合理性与正确性。     

基于数字信号处理的发面机自动发酵系统控制优化

提出了一种基于数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)的发面机自动发酵系统控制的优化方法。对自动发酵系统中的自动入料系统进行优化,采用误差反馈控制算法进行面食发酵机械自动入料控制设计,在算法设计的基础上进行面食发酵机械自动入料系统的硬件设计。结果表明:设计的面食发酵机械自动入料系统人机交互性较好,系统稳定性较强,控制误差在迭代500次时仅为0.1%,实现精度控制。     

甲基红褪色光度法测定大米中过氧化氢酶活性

探讨甲基红褪色光度法测定过氧化氢酶(CAT)活性新方法。酶促反应后剩余的过氧化氢与甲基红发生褪色反应,Fe3+能够加速反应进程,褪色程度与酶活性有函数关系。根据酶促反应前后吸光度变化值△A确定CAT活性E。结果表明,在20 min内,酶促反应符合一级动力学反应的特征,CAT活性E (U/mL)在0~0.12 U/mL范围内与△A呈良好的线性关系：△A = 0.001+2.276E (U/mL),r=0.9989,检测限为0.07 U/mL。该方法用于不同产地,不同年份大米过氧化氢酶活性测定,并与两种常用方法进行了对比,结果满意。。     

基于T-S模型的自适应控制算法

针对非线性动态系统的实际情况,提出了一种基于T-S模型的模糊控制算法。对于已给定的希望输出值,不论前提条件是否改变,依据该算法得到的自适应控制量,控制误差一致小,控制效果比较理想。     

基于模糊规则的动态矩阵预测控制及其应用

把动态矩阵控制原理应用到模糊系统，提出了一种基于模糊模型的时滞多变量预测控制方法，仿真研究表明，该模糊动态矩阵控制方法适用于工业过程的动态辨认和控制，并能解决有时滞的问题。     

食品烘干设备温度控制系统设计

为提高食品烘干设备温控系统的精度和自动化水平,基于改进粒子群算法设计一种温度控制方法。对微波烘干设备进行介绍,以STM32单片机作为控制核心同时结合温度传感器、湿度传感器给出系统设计方案。将粒子群优化算法和分数阶PID控制箱结合,设计一种烘干设备温度控制器。粒子群优化算法可实现PID控制器参数的实时调整。另外,通过动态选取惯性权重系数和引入极值扰动算子实现粒子群算法的改机。仿真和试验结果表明,所述控制方法能适应参数多变的复杂系统,温度控制更加稳定,对于提高食物品质具有重要作用。     

雾化喷嘴工作参数的模糊PID复合控制

雾化喷嘴供气压力系统难以用精确的数学模型来表示,并且具有一定的非线性和时变性的特点,运用常规PID控制或者模糊控制方法难以对其进行有效的控制。为了提高控制系统的动态和稳态性能,结合常规PID控制与模糊控制的特点,采用了模糊PID复合控制方法,在偏离工作点较远的区域以模糊控制为主,工作点附近主要运用PID对雾化喷嘴压力系统进行控制。仿真与实验结果表明,该模糊控制器可以有效地将雾化喷嘴供气压力控制在稳定设定值上,并且动态响应快,稳态误差小,具有很好的稳定鲁棒性。     

含水率模糊控制器的一种改进方法

为提高中纤板纤维干燥过程含水率模糊控制器的控制精度、减小振荡和动态误差,采用了插值算法,消除控制点附近的控制死区。文中详细叙述了插值算法及在纤维干燥过程含水率模糊控制器的应用。     

基于碘化钾-淀粉显色光度法测定过氧化氢酶活性

探讨碘化钾-淀粉显色光度法测定过氧化氢酶(CAT)活性的新方法。在硫酸介质中,双氧水氧化碘化钾生成碘,碘与淀粉快速反应呈现蓝色,根据酶促反应前后吸光度变化值△A确定CAT活性。结果表明,在30分钟内,酶促反应符合一级反应的特征,CAT活性E(U/mL)在0.002～0.04U/mL范围内且与△A呈良好的线性关系:△A=0.06843+16.9866E(U/mL),r=0.9970,检测限为0.0018U/mL。该方法用于鱼肝中CAT活性分析,平均回收率为100.5%,RSD=1.7～2.6%。     

基于重复和无差拍控制的微网逆变器控制策略

文章针对非线性负载引起的微电网公共并网点电压畸变问题,提出一种将重复控制和无差拍控制相结合的复合控制方法,以降低输出电压的谐波含量,改善电压波形质量,从而解决微电网公共电网连接点处由线性和非线性负载引起的电压失真问题。首先建立微网逆变器的数学模型,并将其转化为状态空间表达式。其次利用李雅普诺夫理论,找到基于线性矩阵不等式的状态反馈控制律的设计条件,优化线性矩阵不等式求解控制器的参数,并对改进的重复控制器的参数设计进行了优化。再次结合无差拍控制技术,提高系统响应速度,保证系统的稳定性和鲁棒性。最后通过仿真验证基于参数优化的无差拍重复控制的准确性和优越性。     

食品协作机器人动态目标抓取控制方法研究

目的:解决目前协作机器人在食品动态目标抓取中存在的准确性较低问题。方法:基于协作机器人体系结构,提出将模糊自整定PID控制和鲁棒自适应补偿器相结合用于协作机器人食品动态目标抓取。PID结合模糊控制完成参数自整定,鲁棒算法与自适应算法相结合用于系统不确定性补偿。通过试验分析了所提方法的性能,验证了该方法的可行性。结果:所提方法在协作机器人动态目标抓取中具有较好的效果,提高了协作机器人动态抓取的准确性,在传送带速度100 mm/s时,动态抓取成功率达到99.50%,对食品动态目标抓取具有一定的应用价值。结论:通过优化现有目标抓取控制方法,可有效提高协作机器人的抓持精度。     

实现混沌系统同步的参数自适应控制方法

对两个参数不同、初值也不同的混沌系统的同步问题进行了理论分析,基于李雅谱诺夫稳定性理论,采用试凑法给出了一个自适应同步的控制思想,并以陈氏混沌系统和R(o)ssler超混沌系统为例进行了设计.理论证明,即使在有较大参数误差的情况下,只要选择合适的控制函数和参数自适应律,也能保证同步系统的全局稳定性.仿真结果证明了该方法的有效性.     

基于AT89S51单片机的除氧器温度控制系统的设计

针对被控对象存在的滞后、时变、非线性等特点,采用模糊控制与PID控制方式相结合的控制策略,设计了一种高精度温度控制算法,并以AT89S51单片机为核心,实现了该控制方案.文中使用MATLAB软件对PID控制、模糊PID控制分别进行了仿真研究.仿真结果表明,参数模糊PID控制能满足调节时间短、超调量小且稳态误差在104±3℃内的控制要求.     

基于自适应超螺旋滑模的光电平台稳定控制

文章针对光电平台稳定控制问题建立了机电一体化动力学模型,基于自适应超螺旋算法设计了一类高阶滑模控制器,在提升系统稳定性能的同时有效避免了传统滑模算法的抖振问题,并且自适应律设计结构简单。在典型应用场景下通过数值仿真将该算法与串级PID算法进行了对比分析,验证了该算法的有效性。     

高压结合热处理对猪肉色泽的影响

为研究不同温度(20~60℃)下不同压力(200~500MPa)处理10~20min对猪肉色泽的影响,以猪背最长肌为原料,以肉色参数红度(a*)、黄度(b*)、亮度(L*)和总色差(△E)为指标,在预备实验基础上采用响应面法分析。结果表明:对L*值、b*值、△E而言,压力是影响它们的最显著因素,而温度是影响a*值的最显著因素;其中压力和温度对肉色参数a*值、△E的影响均有显著(p0.05)交互作用,且影响a*值的临界压力随温度的升高呈线性下降趋势,影响△E的临界压力随温度的升高呈线性上升趋势;压力和保压时间肉色参数△E有显著(p0.05)交互作用,影响△E的临界压力随保压时间的延长呈线性下降趋势。因此,在猪肉压力处理过程中,将处理条件控制在压力为350MPa,温度为40℃,保压时间为15min左右时,能够较好地保持色泽。