Neurofuzzy control of a low‐temperature desulphurization plant

Low‐temperature desulphurization (LTD) is a low‐cost alternative to conventional wet scrubbing for removing sulphur dioxide from flue gas produced by power generating plants. A problem in the design of conventional controllers to achieve and maintain process conditions for optimal desulphurisation is the lack of mathematical models to characterise the complex desulphurization process and unexpected environ mental disturbances. The aim of the work reported in this paper was to replace a skilled human operator who could successfully regulate the LTD plant through manipulation of low‐level controllers with a competitive neurofuzzy system, which possesses both the learning ability of neural networks and the structural transparency of fuzzy logic systems. A hierarchical control structure was adopted whereby the competitive neurofuzzy method was used at the top level for co‐ordinating actions of low‐level conventional controllers. This approach would considerably simplify the task of designing the control system and has been shown to yield high‐level controllers with performances at least equalling that of expert operators, as demonstrated in this paper. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

三相T型逆变器有限控制集模型预测控制策略

LCL滤波器的三相三电平并网逆变器预测控制研究较少,预测模型搭建复杂,计算量大.基于逆变器侧滤波电感三相电流搭建预测模型,可将逆变器数学模型由三阶降为一阶,并用逆变器状态函数计算得到的电流值替换电网侧电感电流传感器测试值,减少系统采样设备.在此模型基础上,首先利用有限控制集模型预测控制算法,其次对参考电压矢量空间角度做...     

Neurofuzzy adaptive controlling of selective stimulation for FES: a case study.

A controller was designed for the selective stimulation of the sciatic nerve with a multiple contact cuff electrode to generate a desired torque in the ankle joint of cat. The design integrates three approaches, artificial neural network (ANN) modeling, fuzzy logical adaptation, and geometrical mapping. The geometrical mapping refers to the vector transformation from the joint coordinates to the virtual muscle coordinates which have been conceptually developed to represent the major recruitment features of contact-based functional units in the physical plant. This method reduces the complexity of generating a data set for training the neural network in the feedforward path and implementing the on-line learning algorithm embedded in the feedback loop. The controller was evaluated by computer simulation with the experimental data obtained from the torque generation in five acute cats. The results show that the ANN-based feedforward is capable of predicting 65% of a given desired isometric torque, and the fuzzy logical machine is able to provide suitable gains for feedback modulation to reduce the error from 35 to 8.5% and produce a robust control.     

Recurrent Neurofuzzy Network in Thermal Modeling of Power Transformers

This work suggests recurrent neurofuzzy networks as a means to model the thermal condition of power transformers. Experimental results with actual data reported in the literature show that neurofuzzy modeling requires less computational effort, and is more robust and efficient than multilayer feedforward networks, a radial basis function network, and classic deterministic modeling approaches     

电力系统暂态稳定性实时预测与控制

利用外部实时同步测量的思想和能量原理,提出一种电力系统暂态稳定性实时预测方法,并在此基础上提出了暂态稳定紧急控制的方法。该预测和控制方法简单．概念清楚,无需要预先知道系统的网络结构和参数,计算速度快,能准确反映系统的真实运行情况,适于在线应用。     

基于自适应Smith预估算法的再热蒸汽温度控制策略

华电宿州电厂超临界600 MW机组再热蒸汽温度主要由再热烟气调节挡板进行控制,在低温再热器出口管道上设置再热器微量喷水减温器,以防止再热蒸汽超温.由于再热蒸汽温度被控对象具有大滞后、大惯性的特点,且与锅炉燃烧率相耦合,原再热蒸汽温度控制策略不能适应机组变负荷、吹灰等扰动工况,再热烟气调节挡板震荡过调使机组主要参数波动.为此,采用自适应Smith预估算法补偿技术等,对原控制策略进行了优化,使得在机组变负荷过程中再热蒸汽温度偏差小于±10℃,机组稳态时再热蒸汽温度偏差小于±5 ℃,显著提高了机组再热蒸汽温度控制品质和抗干扰能力.     

变电站噪声智能预测及其主动控制

针对变电站噪声有源控制技术中存在的算法性能较差和易受周边环境影响的问题,本文利用人工神经网络、小波技术及遗传算法对该技术进行改进。首先结合小波技术和人工神经网络来预测噪声控制系统的参考输入信号,然后根据小波去噪原理滤除进入误差传感器的混合噪声中由周边环境引起的高频干扰噪声,并将剩余噪声反馈至系统控制器中,最后利用遗传算法优化控制器中小波神经网络的参数,实现变电站噪声的最佳控制。对变电站内变压器振动和噪声数据进行仿真,结果表明改进后的方法有效地提高了系统的噪声跟踪速度、降噪量及稳定性,可以使变电站降噪达到满意的效果。     

EAST快控电源灰色预测PID控制预研

针对EAST快控电源数字执行过程中,采样、控制过程产生的延时,提出了基于灰色预测与常规PID控制相结合的方案。此方案采用灰色预测GM(1,1)对EAST装置的主动反馈控制信号实现新陈代谢灰色滤波及单步预测,在线调整PID参数,用其预测结果代替被控对象测量值进行控制运算,并用仿真和实验操作来说明方案的可行性。基于MATLAB对快控电源反馈控制系统的仿真结果显示,该算法可实现超前调节,提升主动反馈控制响应性能。样机实验运行结果显示该算法可实现对给定信号的跟踪反馈控制。     

一类非线性随机系统的自适应预测控制

根据线性滤波和谱分解定理及成型滤波器原理构成一非线性随机系统模型,结合在工作点处用线性的动态切平面逼近一般非线性系统的方法,基于准则函数和广义最优预测算法,采用NARMAX模型的非线性递推参数估计算法辨识未知参数,提出一种自适应预测控制算法,仿真研究验证了算法的有效性。     

网络直流伺服电机滑模预测控制

利用滑模变结构控制方法对存在丢包情况下的网络直流伺服电机控制系统的鲁棒性问题进行了研究.对于控制器和执行器之间网络存在数据丢包的情况,设计了基于滑模预测控制律的网络丢包补偿模型,包括滑模预测控制产生器和丢包预测补偿器2个部分.研究了相应的动态补偿策略,使在每一时刻系统选取的实际控制量都是执行器端所提供的最新控制信号或最...     

EAST快控电源灰色预测均流控制研究

应对超导托卡马克核聚变实验装置中等离子体的垂直位移快控电源大电流快速响应的要求,使用多组逆变单元并联运行方式。为克服电压模式下各支路参数不同导致各支路输出电流的不一致性,提出基于灰色预测模型的均流控制策略,用其预测下一刻电流上升率,实时动态调整各支路脉冲宽度调制(PWM)占空比,实现快控电源的均流控制。仿真与实验结果表明,基于灰色预测模型的均流控制策略使得各支路输出电流具有较好的一致性,验证了该算法在EAST快控电源上应用的可行性和有效性。     

灰色预测励磁控制同步发电机动态过程仿真

为了更准确地研究灰色预测励磁控制对发电机行为的影响,基于非线性派克模型构建了考虑PSS作用的同步发电机灰色预测励磁控制系统模型,并以单机无穷大系统为对象对其控制效果进行了仿真。与采用线性化模型相比,采用非线性派克模型可保证灰色预测控制输入数据的非负性,简化预测算法。考虑调速系统和PSS的作用后,能更加准确和全面的了解灰色预测励磁控制系统的控制效果。仿真结果表明,在大小扰动下,无论是否具有PSS,同步发电机励磁系统中引入灰色预测控制后均可明显地改善系统的稳定性。     

灰色预测励磁控制同步发电机动态过程仿真

为了更准确地研究灰色预测励磁控制对发电机行为的影响,基于非线性派克模型构建了考虑PSS作用的同步发电机灰色预测励磁控制系统模型,并以单机无穷大系统为对象对其控制效果进行了仿真.与采用线性化模型相比,采用非线性派克模型可保证灰色预测控制输入数据的非负性,简化预测算法.考虑调速系统和PSS的作用后,能更加准确和全面的了解灰色预测励磁控制系统的控制效果.仿真结果表明,在大小扰动下,无论是否具有PSS,同步发电机励磁系统中引入灰色预测控制后均可明显地改善系统的稳定性.     

Signal control by successive updating of control parameters based on prediction of traffic flow

In traditional coordinated traffic signal control on an urban road network, the following two problems occur. First, the conventional method involves a time lag between traffic measurement and signal control. Second, an abrupt switching of control parameters throws the traffic flow into disorder. This paper proposes a new approach to avoid these problems. We increase the frequency of switching. The control parameters are switched as frequently as every two cycles. At the time of switching, minor variations of the ongoing plan are generated. For each variation of plan, traffic delay at each intersection is predicted based on measured traffic data at upstream detectors. Then the plan minimizing the delay is chosen to be the control parameters in the next cycle. In order to evaluate the validity of this approach, experiments were carried out using a traffic simulator. The experiments indicate that the proposed method reduces the queue length significantly, compared with the conventional method. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 161(3): 49–57, 2007; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20391     

基于改进模型预测的并网变换器自适应虚拟惯性控制策略研究

针对低惯性直流微电网中母线电压易受网内功率波动影响的问题,提出了一种基于改进模型预测的直流微电网并网变换器自适应虚拟惯性控制策略。首先,电压外环引入自适应类虚拟同步发电机控制,通过将控制方程中的虚拟惯性参数与电压变化率结合起来,实现虚拟惯性参数的灵活可调。其次,在电流内环引入模型预测控制,并采用改进延时补偿算法,实现对给定电流值快速跟踪的同时改善控制系统的动态特性。最后,基于Matlab/Simulink建立了系统模型进行仿真。结果表明,与传统的虚拟惯性控制策略相比较,所提控制策略下的直流母线电压波动幅值更小且动态性能更佳,可以有效提高直流母线电压的稳定性和直流微电网的惯性。     

结合速度控制的时空图网络行人轨迹预测模型

行人轨迹预测中最重要的任务是建立行人轨迹交互模型,针对在模型中缺乏关于时间和速度等信息的建模,提出了一种结合速度控制的时空图网络算法来建立行人交互模型并对轨迹进行预测.整体模型采用条件生成对抗网络架构,其中采用速度预测模块预测行人未来速度并作为条件生成对抗网络的控制条件,显式地将速度信息引入行人轨迹预测,避免较大偏差速度对轨迹的影响。在生成器中设计了基于图卷积注意力机制的时空信息融合模块,在提取行人轨迹序列运动特征并关注其空间上相互作用关系的同时,显式地编码行人序列的时间相关性。最后,将结合时空信息和速度信息的轨迹交互特征解码,完成轨迹的预测。此外,考虑到现有评价方法的不足,采用平均碰撞次数作为轨迹合理性的评判。在公开数据集ETH和UCY上进行验证,实验结果表明,该文所提出的算法能更好地完成行人轨迹预测,平均位移误差为0.40 m和最终位移误差为0.79 m。     

基于转矩预测的直接转矩控制系统的实现

针对感应电动机直接转矩控制低速时转矩脉动大的问题,分析了转矩脉动的原因,并提出了一种转矩预测方法,实验结果表明,该方法能有效地减小转矩脉动、改善定子磁链和电流波形。     

基于模型预测控制算法的供热机组负荷控制

为提高对磨煤机故障的事前预知能力,结合深度学习方法的优势,在传统长短时记忆（LSTM）神经网络的基础上,提出基于卷积神经网络-长短时记忆神经网络（CNN-LSTM）的磨煤机故障预警方法。选择与磨煤机堵煤故障相关的测点作为模型的输入量,进行多元时间序列预测。得到模型输出预测值与磨煤机正常工作状态下的运行数据之间的偏离度函数,运用核密度估计方法确定预警阈值,实现磨煤机堵煤故障预警。以某660 MW火电机组的中速磨煤机为研究对象,建立CNN-LSTM模型并进行故障预警试验。试验结果表明,该模型可以精确预测磨煤机多个测点参数的变化趋势,相较于LSTM神经网络模型具有更高的精确度。该方法能够提前对磨煤机堵煤故障做出有效预警。     

计及预测风险的储能系统辅助调频控制

为解决风电出力不确定性与负荷波动引起的系统不稳定问题,将风电出力平均值作为＂负＂负荷进行处理,同时兼顾风电预测及负荷预测的预测风险,并以得到的净负荷曲线作为火电厂发电计划的参考值。在此基础上,提出利用储能系统辅助电网调频,并给出了合理的控制策略。利用储能系统在死区外的工作区间吸收或释放功率,稳定系统频率,以提高电网稳定性。算例分析结果表明,储能系统的投入有效改善了系统稳定性。     

基于灰色预测控制的电动舵机控制仿真研究

分析了电动舵机结构及数学模型,针对经典PID控制器在电动舵机控制中,响应速度慢,超调量明显等问题,提出了一种灰色预测控制与传统PID控制相结合的电动舵机复合控制方法.建立了电动舵机灰色模型,设计一种基于arcsin(.)函数的变换算子,来解决正弦位置信号驱动下,算法直接预测精度不足的问题,最后在MATLAB环境下进行了建模仿真.仿真结果表明:该方法能够有效降低舵机系统超调量,改善系统动态品质,且结构简单,易于在工程中实现.