集成回热式汽轮机的超超临界二次再热机组设计优化

以某660 MW超超临界二次再热机组为案例,针对超超临界二次再热机组回热抽汽过热度偏高的问题,提出了集成回热式汽轮机且单独配置发电机的4种集成方案,采用热量平衡法和火用分析法将它们与常规机组(基准系统)、加装两级外置式蒸汽冷却器的二次再热机组(参比系统)进行热力性能的对比研究,获得最优集成方案,并对最优方案与参比系统进行变工况下抽汽过热度和能耗的对比研究。结果表明:方案4中回热加热器的总火用损最小,方案3中机组的发电煤耗和总火用损均最小,发电效率达48. 05%;在变工况下方案3中回热加热器的火用损始终低于参比系统的;与基准系统相比,在不同负荷下方案3的节煤量均大于参比系统。研究成果将为超超临界二次再热机组抽汽回热系统的节能和改造提供有益的理论指导。     

时间最优开关控制的非线性规划方法

提出单输入非线性时间最优开关控制的非线性规划算法．针对不同的开关控制划分未知时间段，以时间段为变量建立与最优控制等价的非线性规划模型．构造每个未知时间段的等分龙格库塔格式，该格式不但不增加未知变量，而且可构造出不含导数的非线性规划算法．利用龙格库塔格式的收敛性和非线性规划的一阶最优性条件证明该方法的收敛性．最后以实例验证该算法．     

二次再热机组的定热量等效热降矩阵方程

基于定热量等效热降理论,结合矩阵法,导出了二次再热机组的定热量等效热降矩阵方程,应用该方程无须另列吸热量方程和功率方程的情况下便能完成二次再热机组的热经济性分析,从而为此类机组热力系统的经济性定量分析提供了新方法,扩展了定热量等效热降理论的应用范围。通过实例计算验证了本文计算模型的可靠性,具有通用、精确和适于计算机计算的特点。     

二次再热机组烟气余热利用与抽汽参数优化研究

对某1 000 MW二次再热机组应用遗传算法进行余热利用和抽汽的整体优化。余热利用方式选择两种:方案1,低压回热加热器之间引入低温烟水换热器;方案2,采用空气预热器分级布置,在水侧高温烟水换热器与1~#高压加热器并联在烟气侧高温烟水换热器与高温空气预热器并联,出口烟气汇合后进入低温空气预热器。结果表明,机组在余热利用后对最佳抽汽口位置有很大影响;采用方案2整体优化后发电功率增加最明显,可以使机组发电功率增大21 170 kW,发电效率比单独优化提升明显。此外,研究表明,在锅炉烟气余热利用时需要余热和回热同步优化。     

二次再热机组热力系统辅助成分能损分析与矩阵计算方法

针对二次再热机组热力系统辅助热经济性分析方法进行了研究,经过严格的理论分析和数学推导,导出了适合非再热机组热力系统、一次再热机组热力系统和二次再热机组热力系统经济性定量分析的扩展型能效分布矩阵方程,并应用该方程对二次再热机组热力系统的主要辅助成分进行了分析计算,算例证明了该方法的有效性。     

执行器故障与饱和受限的航天器滑模容错控制

针对航天器姿态控制过程中同时存在执行器故障、安装偏差与控制受限的多约束问题,提出一种基于积分滑模面的自适应鲁棒姿态容错控制方法,所设计的控制器在满足执行器控制能力的饱和受限约束的条件下确保系统稳定;同时,通过引入控制参数在线自适应学习策略以提高对干扰、安装偏差以及故障变化的鲁棒性,进而减小对这些信息的依赖能力,并基于Lyapunov方法分析了系统稳定性.通过数值仿真结果表明,提出的自适应积分滑模容错控制算法能有效的保证执行器故障时航天器姿态控制系统的稳定性,并具有较强的鲁棒性.     

线控转向汽车直流电机的故障诊断与容错控制

针对线控转向汽车容错控制研究的需要,建立了线控转向系统的直流电机模型.根据电机模型,用最小二乘法离线辨识相应的参数值,再以自适应渐消卡尔曼滤波技术为基础,在线估计相应参数,通过二者的残差,实现电机的故障诊断与容错控制.并在以上的研究基础上,对提出的故障诊断与容错控制方法进行了实车试验验证,结果表明:该方法可应用于线控转...     

旋翼飞行机器人的动力学建模与容错自适应控制

针对目前无人飞行器在受限环境执行作业时操控性和安全性不足的问题,设计了一种基于旋翼动力的碟式自主旋翼飞行机器人(rotor aerial robot,RAR),采用内置桨叶和冗余执行机构以增强飞行器的安全性和容错能力,采用内、外双旋翼系统和碟式机体构架以提高空气动力特性和操控性能.运用牛顿-欧拉方法建立了系统的6自由度(six-degrees-of-freedom,6-DOF)动力学模型,根据模型执行环节易受气动干扰或故障等因素影响而出现参数不稳定的问题,设计了容错自适应控制方法,在Matlab/SIMULINK环境下以飞行器的侧向通道控制为例进行了仿真实验,验证了旋翼飞行机器人具有良好的操控性和鲁棒性.     

分置式浮桥的动力学建模与鲁棒容错控制研究

动力固定是一种全新的浮桥固定方法,具有重要的实际应用价值.提出把整个浮桥系统作为研究对象,建立了分置式动力固定浮桥的动力学模型,对浮桥的运动进行了分析,按照动力固定控制系统要求对模型进行简化.由于浮桥系统的复杂性,考虑到动力舟在实际使用中容易发生故障,提出将系统在动力舟失效情况下的容错控制问题转换为LMI的可行性问题,设计浮桥的鲁棒H∞容错控制系统,以浮桥模型试验测得的水阻力等外界干扰力为依据,对浮桥动力固定特性进行数学仿真.仿真结果证明了建模方法的正确性,同时,说明当动力舟发生故障时,所设计的鲁棒H∞容错动力固定控制系统能够有效地保持浮桥的横向稳定性.     

新型三相三电平光伏逆变器开路故障检测与容错控制的研究

为提高三电平光伏逆变器运行的可靠性，提出基于改进型电流流通路径开路故障检测和电压空间矢量冗余容错控制方法。首先，以三相三电平光伏逆变器拓扑结构为基础，详细地分析了各部分功率器件发生开路故障后电路电流流通路径，利用流过钳位二极管和负载的电流以及开关器件的切换状态进行故障检测，通过短时间内注入欠励磁无功电流对故障类型进行分类。然后，从理论上探索不同位置的功率器件发生开路故障后逆变器电压空间矢量的变化情况。根据逆变器故障后电压空间矢量的分布规律和逆变器自身的冗余矢量完成容错控制。提出的方法无需额外的硬件成本和复杂的计算，故障检测和容错控制速度快。最后，搭建一台额定功率为10 kW的样机验证提出方法的有效性和可靠性。     

汽轮发电机组快速汽门控制系统的容错最优设计

利用系统内部的冗余性，将容错控制技术应用于快速汽门最优控制系统设计中，设计结果 的可靠性得到显著提高。     

基于新稳定条件的非线性系统的容错控制

研究了非线性系统中部分执行器可能失效的T—S模糊系统的容错控制问题。基于新的稳定性条件,采用线性矩阵不等式的方法,得出了系统在执行器故障时控制器存在的充分条件。在此条件下所设计的控制器,不仅使闭环系统渐近稳定而且具有适当的性能指标。仿真结果表明了该方法的有效性。     

约束线性系统的最优控制

以预测控制的滚动优化原理为基础提出了一种约束线性系统的最优控制方法。此方法采用无限预测时域和有限控制时域 ,既能保证闭环稳定性又易于实现。带约束的三容系统的仿真结果表明了此方法的有效性     

典型过程控制系统的快速预测控制算法

针对实际过程控制回路多采用一阶或二阶加纯滞后模型表示的特点,开发了一种适用于工业控制的快速预测控制算法（ＦＧＰＣ）,类似于ＰＩＤ算法的控制结构,易于参数调整,具有结构简单,在线运算量小的特点．     

一种变结构最优控制系统

将ITAE最优控制同P-控制有效地结合而构成了性能更为卓越的变结构最优控制系统,并着重讨论了控制策略切换点的选择,以实现最佳的控制品质。     

异步电机快速转矩控制研究

介绍了间接转矩控制（ISC）的基本原理,并通过动态磁场削弱技术和SVPWM过调制技术,将间接转矩控制由低速区扩展到全速度区。在仿真基础上,对所提出的算法和传统的直接转矩控制算法所得磁链茄转矩波形进行了对比。结果显示：动态磁场削弱技术的应用,会使转矩响应时间缩短,控制系统响应速度加快,从而证明了异步电机快速转矩控制算法具有良好的转矩和电流控制性能。     

大结构系统的最优控制

此论文通过正则变换将受控结构系统状态方程解耦，把一个ｎ自由度系统的控制问题转化为其ｎ个振型的控制问题，在理论上证明了原系统的最优控制等价于它的全部振型的最优控制，并通过对振型的最优控制实现了对系统的最优控制，在讨论各振型的最优控制时，根据基本方程的物理意义和Ｒｉｃｃａｔｉ函数的性质方便地求出了Ｒｉｃｃａｔｉ函数，完全避免了在实际应用时解Ｒｉｃｃａｔｉ方程的繁锁计算，为实现大系统的最优控制带来了极大     

基于mSCTP的跨层快速切换方案

针对FMIPv6建立隧道和绑定更新过程引起的开销和切换延迟,提出一种利用移动流控制传输协议实现的跨层快速切换方案mSCFHS.该方案使用二层触发机制配置新转交地址,并通过动态地址重配置功能向通信对端注册,消除地址认证过程,同时提前进行家乡注册.仿真结果表明,mSCFHS在切换延迟和丢包率方面都低于FMIPv6,具有较好的性能.     

桥梁两端交叉口信号协调控制的优化设计

为提高桥梁两端交叉口的通行能力,减小桥面上车辆排队长度以及排队车辆的制动和启动对桥梁使用寿命的影响,以建瓯市水西大桥以及两侧的3个交叉口为研究对象,以排队长度、平均行程速度为目标评价指标,应用Synchro仿真软件对现有的信号协调控制方案进行分析与评价,并根据高峰时段的交通量和交通管理措施,采取"分时段、分方向"的信号协调控制优化策略,建立优化的信号协调控制系统。通过对比分析优化前后信号协调控制系统的交通效益指标,可知早高峰时段水西桥东西两端桥面上的排队长度分别缩短63.64%和52.94%,自东向西的平均行程速度提高20.48%,晚高峰时段桥面上的排队长度分别缩短56.52%和9.76%,自西向东的平均行程速度提高95.65%。     

基于完整性鲁棒容错技术的汽车电动助力转向系统控制器研究

为提高汽车电动助力转向系统（EPS）的可靠性与安全性,将完整性鲁棒容错控制技术应用于EPS系统反馈控制器的设计中,得到了具有鲁棒稳定性的控制器。基于Lyapunov稳定性理论,首先研究了存在参数摄动的线性连续系统对传感器失效具有完整性的鲁棒容错控制律,得到了闭环系统鲁棒可镇定的充分必要条件,给出了其设计方法和设计步骤,以及给定参数下的数字仿真实例。仿真结果表明了在该容错控制器作用下,既可以保证电动助力转向系统对传感器故障的不敏感性,即仍能在部分传感器存在故障条件下稳定运行,而且还使得该闭环EPS系统对于允许的预先给定的参数不确定性具有鲁棒稳定性。