模拟移动床过程的软测量建模仿真研究

模拟移动床色谱作为主要的现代吸附分离技术,近年来在石油化工、精细化工、生物制药、食品加工等领域的复杂混合物分离过程中得到越来越多的应用。模拟移动床系统是一种具有强非线性、强耦合、混杂性、分布参数等特征的复杂工程系统,其建模问题一直受到广泛关注。本文提出用神经网络与遗传算法结合的混合建模方法建立SMB色谱分离过程4区流量与组份纯度的软测量模型。为了解决RBF神经网络训练时隐含层节点数选取无依据,只能依靠反复仿真尝试的问题,提出将混合递阶遗传算法与RBF神经网络结合,建立SMB色谱分离过程软测量模型,以较高的精度实现了SMB组份纯度软测量,通过仿真验证了方法的可行性。     

对称非线性控制系统的串级解耦标准形

证明了具有对称性的非线性控制系统存在局部的串级解耦标准形.这种标准形由一个维数等于系统维数与对称性Lie群维数之差的独立子系统和一个不含控制量的子系统串联而成.利用对称性和微分几何方法可将这种标准形构造出来.     

链篦机-回转窑温度场模糊解耦控制设计

针对链篦机-回转窑温度场具有多变量、纯滞后、非线性和强耦合等特点,本文分析研究了链篦机-回转窑温度场中的耦合因素,结合现场PLC控制提出了模糊解耦控制方法,并在Microsoft Visual Basic6.0软件开发平台上设计了模糊解耦控制器。实际应用效果表明,模糊解耦控制算法可以提高温度场的控制精度。     

一类离散不确定时滞系统的输出反馈变结构控制

针对一类离散不确定时滞系统,提出一种输出反馈变结构控制算法,该算法使系统状态无需完全可测.通过研究离散不确定时滞系统的简约型,基于LMI技术给出了滑模平面的设计方法,推导出了稳定的滑模面存在的充分条件,并将参数不确定性的影响等效为名义时滞系统的外界干扰,利用时延技术对干扰进行在线估计,从而抵消掉系统中的不确定性&采用离散趋近律的方法设计控制律,并通过仿真算例验证了所提出算法的有效性.

     

非匹配的不确定时滞离散系统的滑模控制

针对一类不确定离散时滞系统,研究了其滑模控制问题。所考虑的系统是变时滞的,并且含有非匹配的时变参数不确定项。通过非奇异矩阵变换将其转化为两部分,一部分满足传统的匹配争件;另一部分是非匹配,但是满足范数有界的条件。利用变结构控制方法,设计了满足到达条件的滑模控制器,使系统状态在有限时间内到达滑模面。并且在控制器的作用下保持在滑模面上,从而使系统具有稳定的滑动模态,克服了传统滑模控制方法中不确定项需满足匹配条件的保守性。     

基于T-S模型的非线性时滞离散系统的鲁棒镇定

A robust stabilization problem is considered for time delay nonlinear discrete-time systems based on T-S fuzzy model. A necessary and sufficient condition for the existence of such controllers is given through Lyapunov stability theorem. And it is further shown that this condition is equivalent to the solvability of a certain linear matrix inequality, which can be solved easily by using the LMI toolbox of Matlab. At last, an illustrative example of truck-trailer is presented to show the feasibility and effectiveness of the proposed method.     

时滞系统基于观测器的H ∞模糊控制器设计

研究一类T-S模糊模型描述的非线性时滞系统的H∞控制问题.基于一种新的时滞独立稳定性准则,分别给出了经状态反馈和基于模糊观测器的输出反馈对系统进行H∞控制的方法.基于线性矩阵不等式的可解性,给出了H∞控制器存在的充分条件.仿真例子验证了所提出方法的有效性.     

一类时滞复杂动态网络的鲁棒自适应同步问题

针对一类耦合时滞复杂网络,基于变结构控制研究其同步问题 .首先,利用系统的左特征向量函数设计切换面,使网络的运动轨线在期望的同步轨道保持稳定;然后,针对网络中的非线性项已知和未知时,分别设计相应的滑模控制器,使从任意时刻出发的动态网络轨线都能在有限时间内同步到达期望的轨道;最后,利用所设计的控制器对两个算例进行仿真,仿真结果说明了所设计控制器的有效性.

     

基于遗传算法的混合降阶H2/H∞控制器

讨论了混合降阶H2/H∞控制器的设计问题,提出了应用遗传算法设计混合降阶H2/H∞控制器的一种方法.通过遗传算法对次优H∞降阶控制器进行H2性能优化,设计出鲁棒性既强又满足系统性能要求的混合降阶H2/H∞控制器.它分别在H∞降阶和H2性能优化中两次应用遗传算法,遗传算法采用实数编码形式,其算子分别选用排序选择和最佳个体保存相结合的选择算子、实值中间重组的交叉算子及实值变异的变异算子.利用国产某型飞机对该方法进行仿真,其结果表明得到的混合降阶H2/H∞控制器具有良好的H∞性能和H2性能.     

具有时延和数据包丢失的网络控制系统状态反馈

针对具有时延和数据包随机丢失的网络控制系统,将系统建模为一类含有服从伯努利分布的随机变量的随机控制系统.在此基础上,利用李亚普诺夫理论和鲁棒控制理论,推导出了状态反馈控制器存在的充分条件,并以线性矩阵不等式的形式给出了使闭环系统指数均方稳定的状态反馈控制器的设计方法.仿真实例说明了所用方法的有效性.