随机计时离散事件系统的软控制任务研究

本文通过引入马氏决策过程中的迭代算法,研究了计时离散事件系统的随机优化监控综合问题。为了对不确定的人造系统实施监控,在考虑事件的操作时间的基础上,利用带有发生事件概率分布函数的随机计时离散事件系统模型对系统建模。为了对这类随机系统实施监控,在传统方法中,采用控制任务的最大可控子语言设计控制器,不能体现系统模型的随机特性。本文提出利用软控制任务代替原控制任务的方法,使其超出原控制任务的概率在给定的容许度约束范围内。首先,通过在计时离散事件系统中定义计时事件的发生概率映射和发生费用函数,利用离散事件系统的逻辑特性,构造事件发生序列的期望费用函数,进而确立马氏决策过程的最优方程,建立软控制任务与期望费用函数之间的关系。然后,通过计算事件发生序列的费用值,提出利用有限费用值可以用来确定软控制任务,进而基于逻辑监控方法,确定最优监控器。最后,利用计算有限费用值的迭代过程,提出迭代算法,并给出了计算实例。     

自动挖掘机的动作规划

针对施工现场有设计目标的挖掘任务,提出自动挖掘机动作规划方法,并同时保证挖掘效率及挖掘任务的精度.首先提供了一种有效的机械几何空间约束的分析方法,继而分析了熟练驾驶员的挖掘动作,并基于以上分析描述了一种有效的自动挖掘机挖掘动作的轨迹规划方法,且对挖掘过程的一系列动作进行规划,最终完成了沟断面挖掘动作的连续动作规划.设计通过实验得到验证,结果为自动挖掘动作的效率可以和熟练驾驶员的动作媲美,且挖掘精度满足设计要求.     

事件图的混合控制器设计

指数级计算复杂性的可达性分析导致较大规模Petri 网上的监控器设计非常困难. 为了解决这一问题, 本文给出了事件图上的混合型控制器设计方法：首先得到了观测器的设计方法;其次给出了根据观测器计算最大允许控制策略的算法. 结果表明,该方法降低了需要观测的状态空间的维数,从而提高了计算效率,并且该方法不要求对象网是活的或有界的.     

基于Petri网和人工势场的柔性制造启发式优化方法

制造系统优化调度是NP难组合优化问题,而自动导引车(AGV)路径规划与任务分配紧密耦合,又极大加剧了问题的复杂性.基于此,提出一种基于Petri网和人工势场的启发式优化方法.首先,将制造系统的工艺工序描述为一个任务Petri网,将AGV系统描述为一个路径Petri网,将两个网合成在一起;然后,利用Petri网的拓扑结构,为网络结点设计势能参数,从而为Petri网赋予一个人工势场;接着,利用人工势场设计制造系统加工时间的启发式函数,并构建Petri网人工势场启发式A*算法,其中包括最大势差启发式函数和总体势差启发式函数,并验证最大势差启发式函数是可采纳的;最后,进行两组数值实验,实验结果表明,最大势差A*算法能够得到最优解,且平均计算效率比Dijkstra算法提高57%,但是无法满足大任务量的调度需求,而总体势差A*算法比最大势差A*算法平均计算效率提高至少1个数量级,能够在有限时间内求解AGV任务分配和路径规划的联合问题.     

煤气化-无烟燃烧锅炉工业性试验研究

通过在同一“0 .5 t/ h立式锅炉”上进行的煤气化 -无烟燃烧与传统手烧 2种运行方式的对比性试验研究表明 :“煤气化 -无烟燃烧”方式比传统手烧方式不仅热效率高 (>80 % ) ,而且具有相当高的炉内自除尘作用 ,其相对除尘效率可高达 96.0 9% ,烟尘初始排放浓度 <80 mg/ Nm3,是一种高效的洁净煤技术。图 3表 2参5     

可编程逻辑控制器的平行Petri网设计与实现方法

为了实现可编程逻辑控制器(PLC)的形式化设计, 定义了一种可以感知和执行的新型Petri网, 称为平行Petri 网. 将输入输出变量映射到库所结点上, 描述了PLC的Petri网模型的一般设计方法, 进而给出了其动态演化算法. 通 过C语言和TwinCAT联合编程, 使得Petri网与被控物理对象平行演化, 实现了Petri网对物理过程的平行感知和控制, 并完成了实验验证. 该方法可以缩短控制代码的开发周期, 简化程序复用的复杂性, 为平行系统在PLC工程中的应 用提供了有效工具.     

带宽化调节下的抗扰PID退饱和控制方法

比例–积分–微分(PID)控制的抗饱和设计是一类经典非线性控制问题, 理论研究丰富, 但工程中广泛使用的 仍是积分退饱和这类简易策略. 究其原因, 现有理论方法过于依赖系统模型和状态空间理论, 稳定性条件与调参机 制之间关系复杂. 本文基于经典退饱和控制结构, 首次阐述了“退饱和带宽”概念及退饱和参数调节机理, 在此基础 上讨论了两类低阶退饱和补偿器的带宽化设计方法. 在抗扰PID反馈控制下, 结合小增益定理得到退饱和控制的稳 定性条件, 给出控制参数与退饱和带宽之间的调节关系, 实现退饱和控制的带宽化整定. 最后, 通过数值仿真验证 了所提方法的有效性.     

红土镍矿新型烘干设备特点及应用

红土镍矿具有水分高、成分复杂、粘性大易结块成团等特点,烘干一直是技术难题,结合实际使用的红土镍矿烘干设备工艺性能,介绍了新型烘干设备的选型、设备特点,实践证明新型烘干设备技术性能达到了工艺要求,还进行了实际应用技术经济分析,认为红土镍矿采用烘干工艺处理是经济的,结合实际使用情况指出了烘干设备改进的方向。     

Petri网的一类禁止状态问题的混合型监控器算法设计

针对广义互斥约束下Petri网的不可控影响子网为状态机的一类禁止状态问题,给出了观测器的设计方法,并基于观测器得到了求解最大允许控制策略的算法.利用观测器将广义互斥约束简化为单禁止库所约束,并将存在不可控变迁的问题简化为相当于变迁全部可控的问题,这有效地解决了不可控变迁带来的计算复杂性问题.最后,利用一个地铁交通调度示例验证和说明该监控器设计方法.     

基于LPV模型的鲁棒PI控制方法

基于LPV模型的非线性系统设计同时满足设定点跟踪和扰动抑制性能的比例积分微分(proportional integrator differential,PID)控制器的研究较少,即使对于单一模型系统的设计方法中也很难找到同时满足以上2种性能的PID参数.针对以上问题作者提出了适用于LPV模型系统的鲁棒比例积分(proportional integrator,PI)控制器设计方法,首先设计有增益自适应调节的PI控制器满足非线性系统干扰抑制性能,进而追加2个前项增益参数分别调节已设计的自适应P和I参数满足设定点跟踪性能,通过前项增益调节使得控制系统同时满足以上2种设计指标,并通过仿真及实验验证了该法.