煤炭装车中的自动给料称量系统

文章详细介绍了在煤炭快速装车过程中使用的一种新型自动给料称量系统。这种由称量仓、称量传感器、称量仪表以及校验砝码等组成的称量系统，不仅能够精确称量，还能通过PLC自动控制快速装车系统的给料称量，具有很高的使用价值。     

结构振动的自适应反馈预测控制研究

研究一种周期扰力作用下的自适应反馈预测实时控制方法，并将其应用到结构振动控制中。采用RLS算法处理在线辨识问题，根据辨识结果直接进行反馈预测控制的设计。实时控制中，辨识和控制的计算都由高速数字信号处理器完成。此种方法，对于周期扰力及拟周期扰力激起的结构振动响应都有很好的控制效果。     

柔性结构振动预测控制的仿真研究

针对柔性结构的振动问题，提出了用预测控制方法来实现对振动的主动控制。建立了由压电作动器和应变片传感器组成的悬臂梁实验系统的控制模型，用动态缩聚的方法对梁的有限元模型进行降阶，根据这个降阶模型设计了一个预测控制器，将其应用于系统的振动控制，并给出了预测步长和控制步长对控制性能的影响。仿真结果表明该预测控制方法能够有效地抑制柔性结构的振动。     

基于模型预测控制的高速柔性并联机构振动控制

由于高速柔性并联机构系统的非线性和不确定性,提出一种鲁棒模型预测振动控制策略以抑制系统的振动响应。以压电陶瓷为作动器,电阻应变片为传感器,采用有限元方法和模态截断技术建立机构不精确动力学模型。机构动力学模型中的非线性因素、耦合因素及系统高阶模态影响作为扰动,将模态力视为不确定扰动,并且考虑输出噪声对系统的影响,建立系统动态响应的预测模型,以预测输出值。采用Kalman滤波估计器估计系统状态量,以控制电压及其变化率为约束条件,将系统性能指标和约束条件化为一个标准二次规划优化问题,通过求解这一优化问题来得到最优控制输出,形成滚动优化控制输出来抑制系统振动响应。采用表征作动能量的可控性指标和表征观测信号能量的可观性指标,确定作动器和传感器的最优位置。以新型2自由度并联机构为实例,采用实验模态方法得到系统的前2阶固有频率和阻尼比,与有限元方法得到的结果比较分析表明理论模型不精确。基于该模型采用dSPACE实时仿真系统和MATLAB/Simulink搭建鲁棒控制系统,进行振动主动控制试验研究。试验结果表明,所设计的控制器能有效地抑制柔性构件产生的弹性振动,验证了控制器的有效性和鲁棒性。     

飞航导弹高精度自适应预测控制设计

飞航导弹的飞行主要是通过姿态稳定与调节来实现的。通过以小扰动模型为基础的导弹动力学特性分析，建立了导弹姿态控制回路的串级控制结构，并且以离散模型作为基于递推最小二乘法的自适应预测控制的被控对象，把原先响应较慢的质心控制转换为反应较快而且精度高的弹道角控制。根据导弹的特性，在姿态内回路采用广义预测控制，在弹道外回路采用一种积分形式的预测控制。在参考信号上，实现了质心指令到弹道指令的有效变换，为高精度小超调跟踪奠定了基础。这种方法实现了姿态参考信号与导引指令的统一，姿态控制与质心控制的统一，充分降低了对气动等     

基于平衡降阶法的结构振动模态预测控制

针对高层建筑结构由于数学模型阶数较高而带来的难以直接进行控制器设计的问题,采用平衡降阶法对结构模型进行降阶,将可控度较大的几阶模态组装成状态方程;并对地震加速度进行在线预测,从而建立起考虑时滞现象的预测模型,通过滚动优化和反馈校正环节求取主动控制律,对结构实施预测控制。最后对十一层框架结构进行地震响应分析,仿真结果表明,该算法不但有效的抑止了结构的响应,而且很好的解决了时滞问题。     

基于Tube的挠性航天器模型预测姿态控制及主动振动控制

针对大角度姿态机动的挠性航天器,将基于“管道”(Tube)的模型预测控制(Tube-based model predictive control, Tube-MPC)应用于挠性航天器的姿态控制中。首先,对不考虑扰动的挠性航天器的标称系统设计模型预测控制律,求解模型预测控制问题以确定飞行姿态角的标称轨迹。然后,针对带有扰动的挠性航天器的实际系统,将挠性附件振动和外部扰动作为复合扰动,设计辅助控制器使实际系统状态处于以标称轨迹为中心的Tube不变集内,驱使实际系统状态到达标称轨迹上,并沿着标称轨迹最终收敛于原点。基于Tube的模型预测姿态控制器在满足控制输入约束条件下能有效处理扰动,从而实现对姿态角指令的有效跟踪。同时,针对姿态机动过程引起的挠性附件振动,采用压电智能材料,设计了全阶滑模主动振动控制器。全阶滑模控制器可有效减少抖振,从而使挠性振动模态能够在有限时间内快速衰减。仿真结果表明,所设计的基于Tube的模型预测姿态控制器与全阶滑模主动振动控制器能有效地抑制挠性附件的振动和外界扰动,对姿态角指令有较好的跟踪性能。     

含时滞空间网格结构振动的动态矩阵预测控制

研究含时滞的空间结构振动控制问题。阐明和分析了空间结构的时滞及其产生原因。基于动态矩阵预测控制方法,构造了预测模型和优化策略,进而提出对含时滞空间结构振动控制的改进方法和控制参数选择的一般原则,可解决模型参数和外部干扰不确定的含时滞被控系统的振动控制。以球面施威德勒网壳结构为算例,针对含时滞和不含时滞的空间结构系统进行了振动控制数值计算和比较;研究表明,动态矩阵预测控制方法适用于含时滞的空间结构振动控制,而准确预测系统的未来输出、选择恰当的采样周期等是实施振动控制的关键因素。     

一种多变量系统广义预测自适应控制的直接方法

本文把一种单变量系统广义预测自适应控制的直接方法推广到多变量系统中，对其闭环稳定性和收敛性作了分析，并通过一个仿真实例表明了该算法的有效性。     

计算机辅助结构振动控制设计仿真系统

本文介绍了结构振动控制系统设计的概念,并在此基础上,应用ＭＡＴＬＡＢ编程环境,开发了结构振动控制设计的仿真系统。     

一种基于PSO算法的非线性模型预测控制方法

将微粒群优化(PSO)算法用于输入受限非线性系统,提出了一种基于PSO的非线性模型预测控制算法.该算法采用双模控制策略,将保证预测控制稳定性的终端等式约束转化为终端不等式约束,推导出使系统稳定的不变可行集.在不变集外,利用PSO算法优化求解预测控制律,使系统状态进入不变集;在不变集内,利用线性状态反馈使系统状态渐近稳定.同时对算法的稳定性进行了分析.仿真结果证明了该算法的可行性和有效性.     

电容器铝壳自动上料-定量灌胶控制系统设计

针对电容器铝壳自动上料和定量灌胶工序存在自动化程度低、灌胶精度低等问题,设计了电容器铝壳自动上料-定量灌胶控制系统.采用三菱FX3GA系列PLC对控制系统的软硬件进行合理配置,并详细设计了系统的硬件组成和软件流程;采用三菱GS系列触摸屏,实现系统的参数修改和状态监测功能.该系统已在电容器生产企业实际应用,应用效果表明:系统运行可靠、平稳,运行周期为10s,铝壳定量灌胶误差小于2%,其提高了产品质量和生产效率,满足企业生产要求,具有一定的推广价值.     

基于Siemens PLC和自校正控制算法的炭素回转窑系统的控制

 在炭素回转窑煅烧生产过程中,给料量和窑尾负压的有效控制是稳定煅烧带温度、优化煅烧过程的重要环节.以Siemens 300系列PLC为核心,进行炭素回转窑自动控制系统的设计,并采用基于CARMA模型和最小二乘法的自校正调节算法和经典PID算法分别进行给料量和负压的控制,以保证生产过程在最优生产条件下进行.同时考虑到风机在生产过程中的重要性,进行了风机故障诊断处理.系统于2003年底正式投入运行,长期运行结果表明系统可靠性高、实用性好,既稳定了生产,又提高了产品质量,实现了节能.     

基于CAN总线的食品包装生产线控制系统的设计

提出了基于CAN 总线技术的食品包装生产线控制系统的设计,给出了系统整体结构,同时阐述了CAN节点控制器的硬、软件设计方法.结果证明:该系统结构简单、运行可靠、易于调整,提高了生产管理水平和工作效率,为企业生产和管理人员及时了解远程生产现场的状况提供了可能.     

PDF策略在变载荷高性能控制系统中的设计及仿真

为了实现非线性变化的变载荷负载系统的高性能控制,通过集成基于MATLAB的PDF（伪微分反馈）控制器模型、PMSM电机驱动及控制模型和基于ADAMS的执行传动机构和负载实体三维模型的方法,建立基于PDF控制策略和变载荷负载特性的控制系统设计和性能仿真模型,实现基于PMSM伺服电机驱动变载荷负载对象的控制系统集成设计和系统异构模型集成仿真．同时,在该系统模型构架基础上,进行PDF控制器设计和仿真验证．通过与传统PID算法的控制仿真结果比较,表明了PDF控制算法在变载荷负载情况下的控制精度、抗干扰能力、鲁棒性等方面的特点及在一定程度上较PID算法的优越性．     

基于Internet测控系统-网络化仪表

文章旨在展示现代测控技术及仪器表现出的鲜明特点,并提出,按发展的观点和技术的实质特征看,基于Internet的测控系统当之无愧地属于新一代的网络化仪器。     

多输入多输出正弦振动试验控制系统算法研究及实现

根据多输入多输出系统的解耦补偿思想,设计了多输入多输出正弦振动试验控制系统的控制方案.应用乘法输出不确定性描述了系统模型误差,对控制算法的收敛性进行了理论分析并对其进行了仿真,检验了算法的可行性.以微型计算机为核心,基于VXI总线仪器,构建了试验控制系统.编写了测量与控制软件,实现了驱动信号发生、响应信号的采集和处理.在一悬臂梁上进行了两点正弦振动试验控制,结果表明,算法可以使控制点的响应信号快速、稳定地收敛于参考信号,验证了设计的多输人多输出正弦振动试验控制系统的有效性.     

Developing a factory-wide intelligent predictive maintenance system based on Industry 4.0

Abstract

The main purpose of predictive maintenance (PdM) is to reduce unscheduled downtime and consequently improve productivity and reduce production cost. PdM has been featured as a key theme of Industry 4.0. However, the traditional PdM system was only designed for a single tool; as such, the resources allocation will become extremely complicated when hundreds of tools are working together in a factory. A manageable hierarchy and various health indexes are required for factory-wide equipment maintenance. To solve the problem mentioned above, this paper proposes a factory-wide intelligent predictive maintenance system by applying the so-called cyber-physical agent and advanced manufacturing cloud of Things to fulfill the requirements of Industry 4.0, the baseline predictive maintenance scheme to accomplish the PdM functions, and the newly proposed health index hierarchy to supervise factory-wide equipment maintenance.     

大型空调试验台智能控制系统设计

针对空调系统的试验研究，设计基于某公司EBI楼宇自动化平台的智能控制空调系统试验平台。介绍该平台的功能特点、结构、控制系统软硬件组成和控制策略。该试验平台可以通过软硬件灵活组态，完成空调系统的特性、室内空气气流组织、空调系统控制策略和空调系统经济运行模式的研究。     

基于光纤通讯的真空镀膜控制系统

本文针对镀膜的特殊要求,通过分析传统控制方式的不足,提出了新型的控制方式,即光纤通讯。以成都普斯特真空镀膜控制系统为例,介绍了该系统的软硬件配置,工作原理,主要控制功能,应用效果以及光纤通讯在该系统中的应用。