麦芽烘干过程的控制系统设计

本文介绍了一个麦芽烘干过程的控制系统设计.根据生产工艺的要求,对麦芽烘干的整个过程进行自动控制.在控制系统的设计中,模拟量的采集采用研华公司的ADAM 4000系列远程数据采集与控制模块,开关量的检测和控制采用OMRON CQM1可编程序控制器(PLC).系统结构采用以工控机为中心,以亚当模块和PLC为检测和控制手段的混合控制方式.实践证明,该系统运行可靠,控制精度高,能够满足生产工艺的要求,具有很好的应用推广价值.     

模型不确定性线性系统的鲁棒故障检测滤波器设计

基于给定的性能指标函数, 将受模型不确定性和范数有界未知输入影响的线性不确定系统的基于观测器的鲁棒故障检测滤波器设计问题归结为H_∞ 优化问题, 并通过选取适当的后置滤波器和观测器增益矩阵, 使产生的残差达到对于未知输入和模型不确定性的鲁棒性与对于故障的灵敏度的最佳均衡. 简例验证了本文提出算法的有效性.     

基于时间双向解算融合的POS事后处理算法

位置姿态测量系统(position and orientation system,POS)的精度直接影响高分辨率对地观测中成像载荷的成像质量和测绘精度,但POS的传统事后处理方法严重依赖初始阶段的静态对准,限制了应用中系统的反应速度,同时也未能充分利用整段测量数据提高系统处理精度。针对这个问题,提出一种基于时间双向解算航迹融合的POS事后处理算法,在传统算法基础上增加了时间逆向解算结果,并利用"凸组合"最优融合原则将时间正向解算结果与时间逆向解算结果进行融合,提高了系统处理精度和应用中系统的反应速度。联合飞行实验表明,应用该方法后,POS测量精度优于传统的事后处理算法。     

线性时滞系统故障检测滤波器设计H∞优化方法

研究一类线性时滞系统的基于观测器的故障检测滤波器设计问题.通过对线性时滞系统进行广义坐标变换,得到了只包含输入、输出时滞,无状态时滞的新的系统表达形式.在此基础上,选用基于观测器的故障检测滤波器作为残差产生系统,使得到的残差动态方程为仅包含未知输入时滞和故障时滞的线性时不变形式,进而可应用已取得的线性时不变系统故障诊断研究成果设计故障检测滤波器.同时给出一种线性时滞系统故障检测滤波器设计的H∞优化设计方法,并通过算例验证了所提方法的有效性.     

基于等价空间的无人机飞行控制系统故障检测

无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)飞行控制系统的故障检测,对于保障无人机的飞行安全具有重要意义。等价空间方法具有残差与未知初始状态解耦的优势,但随着等价空间阶次的提高,其在线计算量显著增大。针对上述问题,提出一种基于等价空间的无人机非线性飞行控制系统快速故障检测方法。建立无人机飞行控制系统的非线性故障模型,在针对线性离散时变系统的等价空间故障检测方法研究的基础上,利用Krein空间投影来实现残差评价函数的递推计算以减小故障检测计算量。以无人机空速管及升降舵故障检测为例,对算法进行了仿真试验验证。试验结果表明,提出的方法可以实现无人机飞行控制系统的快速故障检测。     

基于粗糙集理论的配电网故障选线装置研究

为了提高小波包选线方法的选线精度,提出基于粗糙集理论和小波包分析的故障选线方法。该法利用电磁暂态软件ATP-EMTP仿真单相接地得到一组零序电流信号,从中提取故障特征,如最大幅值衰减比、首波头极性和有效值,并将其作为条件属性,信号需增强的比例作为决策属性,从而构成一个信息系统。通过属性约简和规则约简后得到最小规则集,并用该规则集增强低频采样信号。再进行小波包分解实现故障选线。基于上述原理研制了配电网接地选线装置,给出了装置的硬件结构及软件流程。试验结果表明该系统选线精度高、运算速度快、抗干扰能力强、运行稳定。     

基于小波包分析的配电陬故障选线新方法

提出了基于小波包分析的配电网故障选线新方法用于解决低频采样零序电流信号因发生不同程度的能量衰减而导致的选线错误问题。当发生单相接地故障时．分别对零序电流信号进行低频采样和高频采样．计算高频采样零序电流信号的首波头极性和最大值以及低频采样零序电流信号的最大值．以此为依据对低频采样的零序电流信号做增强处理．然后利用小波包分析方法对增强的信号进行小波包分解，根据能量最大的原则实现故障选线。基于上述原理研制了配电网接地选线装置，给出了装置的硬件结构及软件流程。分别针对零序电流信号能量衰减严重和极性检测错误的情况进行仿真试验。结果表明．该方法有效地提高了小电流接地选线的准确性．     

基于L2范数最小估计的无人机飞控系统故障检测

为了实现无人机飞行控制系统的快速在线故障检测,提出一种基于L2范数最小估计的无人机非线性飞行控制系统快速故障检测方法。 建立无人机飞行控制系统的非线性故障模型,并将未知输入的L2范数最小估计值作为残差评价函数,对系统故障进行检测。在针对线性离散时变系统故障检测方法研究的基础上,利用Krein空间投影实现残差评价函数的递推计算以减小故障检测计算量。 以无人机升降舵及速率陀螺故障检测为例,对算法进行仿真试验验证。试验结果表明:该方法可以快速有效的实现无人机飞行控制系统故障检测,为无人机的安全飞行提供可靠的保障。     

网络控制系统故障诊断滤波器设计的LMI方法

研究了具有不确定时延的网络控制系统的故障诊断问题.提出了一种新的性能指数,在此基础上将具有不确定时延和范数有界未知输入影响的网络控制系统的基于观测器的故障诊断滤波器设计问题归结为H∞滤波问题,并通过选择适当的加权矩阵和观测器增益矩阵,求解H∞滤波问题的最优解,即该解能最大化残差对于故障信号的灵敏度且能够确保对于未知输入和不确定时延鲁棒性.应用线性矩阵不等式技术,给出并证明了该解存在条件和求解方法.最后通过简例说明了该方法的有效性.     

基于等价空间的多速率数据采样系统快速残差的产生

研究一类多速率数据采样系统基于等价空间的快速残差产生问题. 首先应用一种提升技术, 建立多速率数据采样系统的线性时不变提升模型, 并以提升模型为基础将基于等价空间的残差产生器设计问题归结为最小化问题. 然后, 利用该最小化问题解不唯一的特点, 求得满足因果关系的最优残差产生器. 进一步, 应用逆提升技术实现残差产生同步于测量输出采样的快速化. 算例验证了所提方法的有效性.