控制棒驱动机构智能感知与诊断系统架构设计与实现

为提升核反应堆关键设备的智能化水平,使设备能根据实时获取的多源信号实现运行状态的自我感知、诊断和反馈,本研究针对控制棒驱动机构开发了控制棒驱动系统自适应控制数字化模型和控制棒驱动机构故障诊断智能模型,并基于dSPACE实时仿真系统搭建了控制棒驱动机构智能感知与诊断系统实验样机。通过功能验证,证明该系统能根据控制棒驱动机构线圈电流和振动信号对控制棒驱动机构的正常运行工况和典型故障模式进行实时判别、故障诊断、反馈与自适应控制,各种运行状态的识别准确率达到99.2%以上,为后续核反应堆智能设备的研制提供参考。     

控制棒驱动机构故障报警分析

国外某核电机组在运行期间频繁发生了多起控制棒驱动机构线圈电流故障报警,导致控制棒无法正常动作。为解决这一问题,在现场对其故障电流进行了监测和记录。在深入分析其电流波形后找到了出现故障报警的主要原因。在对系统功能和参数设置进行分析后,文章提出了若干合理化的改进建议。并最终解决了故障,保证了机组安全可靠的运行。     

船闸电气系统的智能感知与自适应控制研究

分布式传感网络已被广泛应用于多个领域,但船闸系统的工作环境复杂,应用分布式传感器网络采集数据具有动态性、相关性和多源性的特点,电气系统会面临拓扑结构动态变化带来的挑战,这需要应用智能感知与自适应控制技术提升电气系统的感知能力和控制精度。为此,本文选择与船闸电气系统相匹配的传感器类型,提出数据预处理等方法,从海量传感器数据中提取有价值的数据信息,为自适应控制提供精准的数据支持,并采用模型参考自适应控制（MRAC）算法对船闸电气系统进行建模、参数辨识和参数调优,以实现精确控制,最后综合实验结果和性能评估,为后续的系统优化和升级提供指导。     

高性能自适应智能变频驱动控制系统研究

神经网络自适应控制技术解决复杂多变量、非线性、时变系统的研究,目前大多停留在理论研究上,本文选用神经网络自适应技术解决交流变频驱动复杂系统的控制问题,提出了用神经网络自适应技术和传统变频控制技术相融合,构建了智能控制变频驱动控制系统.相对于传统控制系统而言,该系统提高了精度、实时性和鲁棒性.在地球物理探测技术中也可广泛应用.     

不确定鲁棒性智能配电感知结构网络控制系统方法探索

针对传统的不确定时滞的鲁棒控制系统不能满足现代电力系统发展的需求,而本课题提出一种基于不确定鲁棒性智能配电感知结构,感知网络,控制识别方法 ,使用,传统的数据值和基于电力网络到网络系统模型,作为电力感知结构网络到网络模型的电力自适应控制数据优化使用电源感知结构网络,而不是利用控制节点的预测值,突破了鲁棒控制的不确定时滞系统的控制效果,同时反馈和电源系统的性能指标,进入自适应控制,计算的力量;在此基础上,实验仿真分析,该识别方法较好的优化传统的不确定时滞鲁棒控制电力系统,同时具有良好的进一步提高智能配电感知器,自适应控制的各项综合性能标准。     

汽车智能防撞自适应控制研究与仿真

针对汽车防撞模糊控制模型不能自动调整参数的缺点,建立汽车防撞自适应模糊推理模型。采用混合学习算法对自适应模糊推理模型的前提参数和结论参数进行辨识,以加速收敛。经模拟训练和仿真输出结果证明,该模型能够对汽车防撞模糊控制器隶属函数和模糊规则进行优化,较好地实现紧急报警情况下的汽车防撞自适应控制。     

SPARK-Ⅱ转鼓及控制棒驱动机构交叉冗余伺服驱动控制系统的设计

SPARK-Ⅱ转鼓及控制棒的驱动机构需要高可靠的驱动控制,实现该驱动控制功能的设备定义为转鼓及控制棒驱动机构驱动控制器,是指把堆控计算机的指令转化为驱动机构的驱动信号,并能通过对驱动机构的状态采集实现对多套转鼓及控制棒驱动机构的精确控制的控制系统。驱动控制器开展具备双冗余控制器对多台双冗余机构的交叉冗余伺服驱动控制设备的设计,控制器由两组备份的逻辑控制单元、电机交叉冗余切换单元、旋变测量信号切换单元、模拟量调理与切换单元、电磁驱动控制单元及9组电机驱动单元等组成,并通过1553B与堆控计算机通信。通过采用工业器件对设计的控制器的性能进行了检验,设备具备良好的控制性能,能够满足对转鼓及控制棒驱动机构的控制。系统接口满足航天相关规范要求。     

新型智能照明控制系统的设计与验证

针对当今照明控制系统对环境照度变化响应比较慢的问题,提出了一种新型的智能照明控制系统。该系统采用可视光通信技术,并在照明设备和照度传感器之间建立直接通信,用来加快环境照度调节的速度。为了使该系统的控制更加精准,又采用了基于相关性系数的自适应邻域算法,对新的环境照度进行智能推断。实验结果表明,该系统可以在短时间内将测试地点的照度达到新的目标值。     

时间驱动的深度嵌入型智能感知网操作系统分析与设计

智能感知网操作系统是管理和调度无线传感器节点和网络中的各种资源、为实现低功耗分布式感知任务而服务的基础软件.深度嵌入型智能感知网则特指面向高可靠关键应用、软硬件交互密切、对功耗要求苛刻的感知网.与传统无线传感器网络略有不同的是,深度嵌入型智能感知网定位在测控类用途,在保留低功耗运行这个特征之外,更加强调向高可靠强实时的...     

空间直线驱动机构伺服系统建模与仿真

针对高精度、宽频响、大负载空间直线驱动机构的伺服系统建模研究,分析了伺服系统的组成,设计了电流调节器,速度调节器和位置调节器的结构和参数.为提高空间直线驱动机构伺服系统建模的准确性,联合Simulink建立的控制系统数学模型与Simscape建立的空间直线驱动机构的物理模型,对伺服系统的动态响应能力进行仿真和分析.仿真结果表明,基于Simscape的物理模型更加接近实际系统,空间直线驱动机构的随动能力良好,验证了控制方案的正确性和可行性,满足了设计输入要求.     

COMPARATIVE STUDY OF FUZZY CONTROL,PID CONTROL,AND ADVANCED FUZZY CONTROL FOR SIMULATING A NUCLEAR REACTOR OPERATION

Based on the background of fuzzy control applications to the first nuclear reactor in Belgium (BR1) at the Belgian Nuclear Research Centre (SCK˙CEN), we have made a real fuzzy logic control demo model. The demo model is suitable for us to test and compare some new algorithms of fuzzy control and intelligent systems, which is advantageous because it is always difficult and time-consuming, due to safety aspects, to do all experiments in a real nuclear environment. In this paper, we first report briefly on the construction of the demo model, and then introduce the results of a fuzzy control, a proportional-integral-derivative (PID) control and an advanced fuzzy control, in which the advanced fuzzy control is a fuzzy control with an adaptive function that can self-regulate the fuzzy control rules. Afterwards, we present a comparative study of those three methods. The results have shown that fuzzy control has more advantages in terms of flexibility, robustness, and easily updated facilities with respect to the PID control of the demo model, but that PID control has much higher regulation resolution due to its integration term. The adaptive fuzzy control can dynamically adjust the rule base, therefore it is more robust and suitable to those very uncertain occasions.     

压水堆核电站CRDM故障诊断研究与实践

对压水堆核电站控制棒驱动机构故障诊断方法进行了研究.通过采用虚拟仪器技术,在线监测控制棒驱动机构线圈电流波形、分析波形特征、辨识驱动机构动作特征点,从而判断驱动机构及其电流调节输出回路的运行情况.分析结果实时保存到数据库,可用于驱动机构性能变化趋势的长期分析.系统对提高控制棒驱动机构运行可靠性具有重要意义,已成功应用于秦山第二核电厂,具有一定的推广价值.     

基于故障程度的自适应优化容错控制

为了解决故障严重程度等级划分缺乏依据、传统经验直接划分可靠度不高局限明显等问题,提出一种结合间隙度量方法的故障程度等级度量标准。引入间隙度量的相关方法定义一种新的故障等级划分方法,通过这种故障等级划分方法可以直观便捷地确定故障的严重程度。根据不同的故障情况,结合预设的最优容错控制措施对故障系统进行容错控制,有效地提升了系统的鲁棒性和稳健性。设计了两种不同形式的基于故障程度的自适应优化容错控制器,并对容错控制的效果进行了对比分析,仿真实验验证了该方法的有效性,与常规容错方法相比更加灵活高效。     

综采工作面采煤机智能化技术研究现状

介绍了国内外采煤机智能化技术研究现状：国外从20世纪90年代起,采煤机智能化技术进入成熟发展阶段,在采煤机记忆截割、煤岩识别、机载主控软件及远程监控等方面取得引领性创新突破;国内采煤机智能化发展从引进吸收到自主创新,基本实现初级智能化综采作业。按照采煤机功能的不同进行智能化横向分类,分为采煤机智能感知、智能控制、智能诊断及智能通信4类：智能感知关键技术包括位姿感知、运行环境状态感知、机载视频感知、人员临近识别、智能防碰撞检测、直线度感知、煤岩识别感知;智能控制关键技术包括滚筒自动调高控制、自适应调速控制、环境瓦斯联动控制、煤流负载平衡控制、俯仰导向控制;智能诊断关键技术包括实时在线诊断技术和采煤机全生命周期管理;智能通信关键技术包括有线通信技术和无线通信技术。根据采煤机割煤过程中的人为干预情况进行智能化纵向分级,分为辅助自动化、初级自动化、高级自动化、智能化4个等级。通过采煤机智能化分类分级,可以直观地查阅采煤机智能化功能,并可通过判断条件确定采煤机所处智能化等级,为智能化矿井建设评级提供量化参考,同时也更清晰地展现采煤机智能化发展的脉络。     

双电机同步驱动伺服系统故障诊断与容错控制

本文针对双电机同步驱动伺服系统中执行器失效会导致系统性能下降甚至失稳的情况,提出了一种基于自适应滑模的故障诊断和容错控制策略.该方法通过设计各电机转速的自适应滑模状态观测器,在线估计各执行器的失效因子:当单个执行器部分失效时,通过自适应的方法调整控制器增益;当单个执行器全部失效时,重构系统的控制律.对于系统中存在非匹配不确定项的情况,提出在期望虚拟信号中引入基于扩张状态观测器的补偿项抑制方案;利用Lyapunov理论证明了闭环系统在正常和故障状况下的稳定性以及观测器的收敛性;仿真结果表明,所设计的控制策略能保证系统稳定跟踪指令信号,在单个执行器失效的情况下系统跟踪性能基本不下降.     

太阳能热发电站故障诊断专家系统应用研究

为确保太阳能高温热发电系统的稳定运行,减少电站中出现故障后的误操作,研究设计了塔式太阳能热发电站故障诊断专家系统.用专家系统理论将故障诊断的专家知识转化为存储于数据库的规则,通过时电站设备状态的监测与故障诊断,为电站设备维修的辅助决策提供有力支持.同时面向运行人员及时发现设备隐患,迅速诊断出故障种类和故障原因,并提供冶理的专家建议,显著地减小设备故障带来的损失.     

车载电传动电路故障自动诊断系统软件实现

利用VB高级编程语言和Access数据库,针对便携式车载电传动电路故障自动诊断系统硬件电路,设计开发了故障诊断系统软件,实现车载电传动电路故障的自动检测、故障信息的实时记录及查询等,以图形化的方式指导维修人员快速维修。文章描述了该系统的软件体系结构和各软件模块的具体实现方法。     

电动机故障诊断技术探讨

介绍了电动机常见电气故障和机械故障的类型及产生原因,详细阐述了短时傅里叶变换、小波变换、小波包变换、经验模态分解等基于信号处理的诊断方法,以及基于专家系统、模糊理论、支持向量机、神经网络等的智能诊断方法在电动机故障诊断中的应用,指出多种诊断方法相结合以及信息融合方法是电动机故障诊断技术的发展趋势。     

故障诊断自适应策略研究

大多数故障诊断系统不能适应环境的变化,即不具备自适应性。针对这种情况,论文提出了故障诊断自适应策略,该自适应策略由状态空间和策略空间构成,状态空间用来描述环境状态,策略空间用来描述采用的策略。对于状态空间中的某一具体的环境状态,在策略空间存在唯一的策略与之对应。实验结果表明,论文提出的故障诊断自适应策略是比较有效的。