基于数据驱动的航站楼碳浓度控制系统设计及应用仿真（英文）

碳浓度偏高是导致航站楼内空气质量不佳的主要原因之一,且航站楼内随旅客数量变化碳浓度呈现的非平稳性给其控制带了挑战。为了营造航站楼内良好的空气质量,本文设计基于数据驱动的碳浓度控制系统,该系统根据航站楼内碳浓度、新风量等环境数据组成的信息向量在基础数据库中选取邻元素,通过参数调节器对邻元素的PID参数进行有向学习修正,实现系统PID参数在线优化。利用MATLAB/Simulink平台根据航站楼实际环境建立碳浓度控制系统进行应用仿真,结果表明:该系统通过参数在线优化实现了非平稳碳浓度的良好控制,可保证航站楼内碳浓度低于800ppm,系统稳态误差小于1%,与定风量系统相比节约风量约30%。该系统在为旅客提供良好的空气质量的同时可为航站楼节能设计提供参考。     

豆浆液浓度控制系统中模糊自适应PID控制器的设计与仿真

针对豆腐皮机械化生产工艺中豆浆液浓度的要求,文章设计了一种应用于豆浆液浓度控制系统中的模糊自适应PID控制器.该控制器以常规PID控制为基础,根据偏差和偏差的变化率,利用模糊逻辑,实现了PID参数的在线自调整,进一步完善了PID控制器的性能,提高了豆浆液浓度控制系统的控制精度.仿真结果表明:该控制器既具有常规PID控制器高精度的特点,又具有模糊控制器响应速度快的特点,改善了控制系统的动态特性,能够使系统达到满意的控制效果.     

基于模糊神经网络的电阻焊机恒电流控制研究

由于建立实际电阻点焊过程精确的数学模型比较困难,使得常规的人工调节PID控制器参数较难实现良好的匹配,从而难以获得满意的控制效果。针对该问题,将智能调节与PID控制方法相结合,利用模糊神经网络设计了参数kp、ki、kd自适应调整的PID控制器,构建了逆变电阻点焊电源的系统模型,通过对系统运行状态的在线学习智能化地修正PID的三个参数。PID控制输出量通过PWM发生器产生四路独立的、占空比实时变化的PWM波形,进而控制逆变器的功率开关器件导通时间,最终实现对系统恒电流的输出控制。仿真结果表明,该方法能根据系统的运行状态自行匹配对应最优控制规律下的PID三个参数,能有效地控制焊接电流的恒定,达到满意的效果。     

基于遗传整定的水下焊缝跟踪系统模糊PID控制器

提出了一种基于遗传算法整定的模糊PID控制器,并将其应用到水下焊缝跟踪系统中.水下焊缝跟踪系统是复杂的非线性系统,传统的PID控制效果不佳,因此设计了模糊PID控制器.该控制器以焊缝位置误差及其变化率作为模糊输入变量,依据Mamdani模糊推理实现PID参数的在线调整.同时,由于PID参数初值对于系统的控制效果影响较大...     

机器人焊缝跟踪的FUZZY-PID控制

设计了一种模糊控制和PID控制相结合的混合控制器。利用模糊控制器充当调节器,在线调整PID的三个参数;利用PID作为控制器,实现控制量的精确输出。讨论了整个控制器的设计方法,并在相应模型的基础上进行了带扰动的控制模拟,结果表明参数在线得到了优化,说明该方法是合理和有效的。     

模糊自适应PID控制器在液压AGC系统中的应用

针对液压AGC(Automatic Gauge Control)系统生产工艺中对厚度控制的要求,设计一种应用于液压AGC系统的模糊自适应PID控制器。该控制器以常规PID控制为基础,根据偏差和偏差的变化率,利用模糊逻辑实现PID参数的在线自调整,进一步完善PID控制器的性能,提高厚度控制系统的控制精度。仿真结果表明:该控制器既具有常规PID控制器高精度的特点,又具有模糊控制器响应速度快的特点,而且具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性,能够使液压AGC系统达到满意的控制效果。     

模糊自适应PID控制在静压行驶驱动系统中的应用

针对工程车辆静压行驶驱动系统的特点及其性能要求,应用模糊控制理论,在传统PID控制基础上设计一种模糊自适应PID控制器。该控制器根据马达转速偏差和偏差的变化率,利用模糊逻辑实现PID参数的在线调整,使系统具有较好的自适应能力和较强的抗干扰性。在Matlab/Simulink环境下对其进行了动态仿真。仿真结果表明,模糊自适应PID控制器的性能远优于常规PID控制器。     

基于粒子群优化算法的液压伺服控制系统PID参数优化

PID控制是液压伺服控制系统中广泛应用的一种控制方式,PID参数是否合理直接影响着液压伺服系统的性能.本文以并联电液伺服平台的PID参数优化为例,使用粒子群优化算法对PID参数进行优化,结果显示该方法的调节效果良好.     

基于遗传算法的泵控马达系统PID参数的整定

PID参数整定是一个多参数组合优化的问题,针对目前常用的工程整定法只能从系统的单项性能指标出发进行整定,而无法在全局范围内对PID参数进行组合优化,提出基于遗传算法的PID参数整定方法.这种方法充分利用遗传算法的适应度函数,引入所需的系统性能指标,对系统进行全面的参数设计.将该方法应用于泵控马达系统,取得了良好的控制效果,并将Ziegler-Nichols与遗传算法整定的PID控制系统响应曲线进行对比分析,证明基于遗传算法的PID参数整定方法的优越性.     

基于遗传算法优化的模糊PID在粉末液压机伺服系统的应用研究

CNC粉末冶金液压机电液伺服系统具有时变性、易受干扰等特点,运用常规的PID控制难以达到满意的控制效果.运用模糊PID控制实现对PID参数的在线自适应整定,提高了PID控制器对电液伺服系统的调节控制能力.为了进一步提高模糊PID控制器的控制性能,采用遗传算法对模糊PID控制器的初始PID参数和比例因子进行了优化.仿真结果表明:基于遗传算法优化的模糊PID控制器在CNC粉末冶金液压机电液伺服系统的控制中具有良好的自适应性、鲁棒性和稳定性.     

Multi-Response Optimization of Process Parameters for Low-Pressure Cold Spray Coating Process Using Taguchi and Utility Concept

Most of the existing multi-response optimization approaches focus on the subjective and practical know-how of the process. As a result, some confusion and uncertainty are introduced in the overall decision-making process. In this work, an approach based on a Utility theory and Taguchi quality loss function has been applied to the process parameters for low-pressure cold spray process deposition of copper coatings, for simultaneous optimization of more than one response characteristics. In the present paper, two potential response parameters, i.e., coating thickness and coating density, have been selected. Utility values based on these response parameters have been analyzed for optimization using the Taguchi approach. The selected input parameters of powder feeding arrangement, substrate material, air stagnation pressure, air stagnation temperature, and stand-off distance significantly improve the Utility function (raw data) comprising quality characteristics (coating thickness and coating density). The percentage contribution of the parameters to achieve a higher value of Utility function is substrate material (50.03%), stand-off distance (28.87%), air stagnation pressure (6.41%), powder feeding arrangement (4.68%), and air stagnation temperature (2.64%).     

基于GPS定位和移动互联网的焊接设备远程监控系统

为方便监控野外施工的焊接设备,有效监管焊接质量、工艺规范和工程进度,开发了一种基于GPS定位和移动互联网的焊接设备远程监控系统。系统在移动通信网络条件允许时,直接将焊接设备的多种数据上传并暂存在中转服务器内,在客户服务器开启时通过互联网将数据转发并存储到客户服务器,供客户管理终端检索。系统由专门制造的焊接设备、中转服务器、客户服务器和客户管理终端组成,客户管理终端是基于Windows的软件设计,主要涉及用户界面、数据解析、数据存储和数据传输。     

空气主要组分在Ag表面的吸附行为研究

空气中熔融的Ag能够溶解自身体积的22倍氧气,冷却固化过程中其他气体(N₂、CO₂等)几乎为零。吸附是气体溶解的第一步,本文基于量子化学和簇模型的方法建立空气主要组分N₂、O₂、CO₂于Ag表面的吸附模型,研究Ag表面对空气主要组分的吸附行为。结果显示,O₂在Ag(100)、Ag(110)、Ag(111)上的吸附能都为最大,空气中Ag的周围主要吸附O₂,且几乎不产生与其他非氧组分的直接接触;Ag表面上N₂、O₂、CO₂的解离都需要一定的热激活条件,O₂在Ag表面的解离能垒低于N₂和CO₂,更容易解离成O吸附在表面。因此,Ag对空气中的O₂具有选择性吸附的功能。     

气动高精度压力控制系统的建模及特性分析

为实现气缸容腔的高精度压力控制,设计一种采用比例压力阀控制、缓冲储气罐和无摩擦气缸串联的双闭环高精度压力控制系统.建立了该类系统完整的数学模型,模型包含阀口流动的非线性、储气罐和气缸内的压力动态、比例阀的动力学、储气罐和气缸连接管路的模型和基于实验数据的气体泄漏模型.仿真分析了气源压力、气源温度、储气罐容积、连接管路长度和直径等关键参数对系统动态性能和控制性能的影响,为压力控制系统各参数的选择和控制器的设计提供理论依据.     

基于回归模型的CO2气体保护焊品质定量评价

利用虚拟仪器技术,以多元线性回归和多元非线性回归模型为核心算法来准确预测CO2焊的飞溅量,从而实现对CO2短路过渡焊接弧焊品质的定量评价.试验证明,该回归模型具有很高的精度和较强的实用性,为保证CO2全自动焊接质量的可靠性提供了依据.     

CO2焊接逆变电源-电弧系统的仿真

由于短路过渡CO2焊接电弧负载的非线性与时变性的特点，CO2焊接电源-电弧系统的研究与设计有其固有的难点。作者采用在控制领域最具影响的MATLAB软件，在对CO2焊接电弧建模、逆变电源-电弧系统建模的基础上，仿真了波形控制CO2焊接逆变电源-电弧系统的动态过程，并且在模拟示波器上输出了CO2焊接电弧的几个典型参数的动态波形。通过计算机仿真，提出了CO2焊接过程平衡长度的概念，揭示了焊接过程平衡长度的物理过程，CO2焊接过程平衡长度的变化范围必须是大于零、最大值是几毫米(具体值与焊接参数有关)的数量程度。给出了波形控制CO2焊接逆变电源-电弧系统的控制结构，通过仿真可以看出短路过渡CO2焊接逆变电源控制参数对系统的影响规律，辅助优化设计系统。     

基于AMESim水下液压控制系统仿真分析

复合电液控制是目前深水油气田开发应用较多的控制方式。对水下液压控制系统进行分析,对主要的液压参数如操作压力,HPU蓄能器、水下蓄能器容积进行计算;依据南海某油气田工程实际,应用AMESim建立水下电液复合控制系统充压仿真模型,仿真模拟不同脐带缆管径对系统充压和ESD的影响,并利用AMESim仿真软件对南海某油田液压控制系统典型工况进行建模和动态仿真。仿真结果表明,该液压系统的各项性能指标均满足相应标准规范和工程的要求。该仿真研究为脐带缆管径选择提供参考,对水下液压控制系统的关键元部件选择分析有很好的参考和指导作用。     

Robot polishing control with an active end effector based on macro-micro mechanism and the extended Preston's law

There is a strong demand for automating the rough polishing process in plastic-mold manufacturing. In this study, with the active end effector being capable of fast force control and dynamic spindle control, a robot polishing control system based on a macro-micro-mechanism was built, which controls all parameters related to Preston's law and can be linked with computer-aided manufacturing. Based on the extended Preston equation, a polishing control algorithm that achieves uniform surface quality and uniform removal depth was proposed. The spherical rough polishing test on carbon steel demonstrated the efficacy of the proposed robot polishing control.     

水浴PTIG微变形电弧增材制造工艺

针对TIG电弧增材制造过程中焊件与基板变形累积的问题,提出了水浴PTIG微变形电弧增材工艺.阐述了水浴PTIG电弧增材工艺的原理和系统组成,对比了水浴和空冷两种工艺条件下增材制造的熔敷速率、基板变形和成形质量.结果表明,水浴条件下的有效熔敷速率稳定在144 g/h,是空冷条件下的2.7倍.水浴条件下基板平面度为2.114,较空冷时降低24%.水浴对直壁体的高度方向成形精度影响较大,对宽度方向影响甚微,水浴时直壁成形件的高度标准差为2.6 mm,低于空冷（3.1 mm）,宽度方向均为0.3 mm.     

CO2弧焊电流波形的多参数自寻优智能控制

研究并提出了一种CO2气体保护焊电流波形的多参数自寻优智能控制法,电流波形的模糊寻优计及弧焊过程特征参数的综合影响,并在表征短路过渡综合性能的特征综合值作为弧焊过程定量评价和目标实时寻优的函数。在波控参数基值的基础上,基于综合性能寻优过程采用三级模糊调节算法,对电流波形参数分步调节寻优。该法实际上将双输入三输出式的波控参数模糊控制系统化为多路,开关性的双输入单输出式的模糊控制,通过短路及燃弧初始阶段的电流波形控制参数的模糊自寻优,逐步使波控参数和焊接规范参数达到和谐匹配,以实现焊接过程熔滴的稳定可控过渡,改善焊接过程的综合性能。