基于耦合概率密度方法的河渠突发水污染溯源

以水动力计算为基础,依据正向浓度概率密度与逆向位置概率密度的耦合关系,构建了以污染源位置和释放时间为参数的相关性优化模型,并利用微分进化算法实现了模型的求解。在此基础上,根据污染物正向浓度概率密度函数构建优化模型确定了污染物强度。耦合概率密度方法将突发水污染溯源问题转换为两个最小值优化问题,原理简单,求解方便,实现了污染源参数的解耦。在求解优化模型时,将梯度概念引入到微分进化算法中,提高了搜索效率。将所提出的溯源方法运用于仿真实验案例以及南水北调中线应急示范工程实例,结果表明,模型溯源效果好、模拟精度高,溯源结果对于河渠突发水污染事件应急处置具有一定指导意义。     

活套多变量系统建模与智能解耦控制研究

活套系统控制的好坏,直接影响成品带钢的宽度、厚度等性能指标。活套系统的控制目标是恒定活套量下保持张力波动尽可能小,即降低活套张力控制和高度控制的相互干扰,使系统更加稳定。控制系统能够根据检测到的活套辊摆角的变化,一方面给出控制率去调整上游机架的轧辊速度以保持套量不变;另一方面在带钢轧制过程中,为了保持恒定带钢张力,活套输出的张力矩就必须随着活套角度的不同而相应地改变。针对活套系统非线性、强耦合、多约束等特点,以鞍钢1700热连轧精轧机组为背景,建立了活套系统的动态数学模型。针对该模型提出了一种新型控制策略--单神经元PID与小脑模型复合控制算法来实现活套系统的多变量解耦控制。仿真结果验证了本算法的有效性,其解耦响应速度和抗干扰能力明显优于传统PID解耦控制效果。     

规格石爆破施工技术及实践

为解决采石工程中爆破产生的大量石粉不能满足石料粒径要求的问题,采用不耦合装药方式的规格石爆破技术,对降低石粉含量、提高石料的利用率效果显著。通过某采石工程的应用,结合低爆速炸药的应用,达到了减少弃料、降低开采投资成本的目的。     

基于粒子群算法的PID神经网络解耦控制

基于粒子群的优化算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点以及PID神经网络的自调节和自适应特性,设计了具有PID结构的多变量自适应神经网络控制器。该算法采用粒子群算法优化PID神经网络初始权值,并将优化后的最优初始权值控制非线性耦合系统。系统仿真结果表明,粒子群优化后的PID神经网络控制器具有逼近控制目标更快、响应时间较短的显著优点。该控制策略可在大范围内克服系统的非线性和强耦合问题,具有一定的理论研究价值和工程实用价值。     

土中不耦合柱状装药的外部作用爆腔分析

基于现场爆破试验、爆炸应力波理论和爆生气体等熵方程,分析了土中不耦合垂直柱状药包外部作用的爆腔特性,将爆腔分为柱状空腔和半椭球腔两部分,并推演了柱状空腔半径和半椭球腔高度的理论计算公式。通过进行现场爆破试验和理论计算的对比分析,表明:柱状空腔半径比半椭球腔高度大,柱状空腔半径为8.5～15.3倍炮孔半径,半椭球腔高度为7.5～12.1倍炮孔半径。理论计算值与试验值较吻合,理论计算的柱状空腔半径的误差范围是5.2%～20.6%,理论计算的半椭球腔高度误差范围为2.0%～24.8%。同时表明:不耦合装药时药包周围空气间隙的大小对柱状空腔半径影响较大。     

基于智能切换的多变量复合控制的仿真研究

对于相互间存在耦合作用的非线性多变量系统,运用具有智能开关的模糊-PID复合控制器对多变量系统进行摔制,并利用Matlab／Simulirlk进行仿真。结果表明,该方法较好地实现了模糊控制器和PID控制器之间的软切换并且消除了系统的耦合作用,消除了常规多变量系统切换点的衰减振荡。     

Multivariable direct adaptive decoupling controller using multiple models and a case study

In this paper, a multivariable direct adaptive controller using multiple models without minimum phase assumption is presented to improve the transient response when the parameters of the system jump abruptly. The controller is composed of multiple fixed controller models, a free-running adaptive controller model and a re-initialized adaptive controller model. The fixed controller models are derived from the corresponding fixed system models directly. The adaptive controller models adopt the direct adaptive algorithm to reduce the design calculation. At every instant, the optimal controller is chosen out according to the switching index. The interaction of the system is viewed as the measured disturbance which is eliminated by the choice of the weighing polynomial matrix. The global convergence is obtained. Finally, several simulation examples in a wind tunnel experiment are given to show both effectiveness and practicality of the proposed method. The significance of the proposed method is that it is applicable to a non-minimum phase system, adopting direct adaptive algorithm to overcome the singularity problem during the matrix calculation and realizing decoupling control for a multivariable system. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 60504010, 60864004), the National High-Tech Research and Development Program of China (Grant No. 2008AA04Z129), the Key Project of Chinese Ministry of Education (Grant No. 208071), and the Natural Science Foundation of Jiangxi Province (Grant No. 0611006)     

高性能计算机的电源解耦研究

本文通过高性能计算机直流分布式供电系统的一个实际案例,分析了DC-DC变换器输入纹波电流导致母线电流振荡的机理,从而强调电源解耦在大型直流分布式供电系统中的重要性。文中论述了直流分布式供电系统母线解耦的原理和方法,推导出DC-DC变换器输入解耦电容的取值公式。     

循环流化床锅炉双模糊解耦控制的研究

针对循环流化床锅炉多参数、非线性、时变、强耦合的特点,引入了一种新型的模糊解耦算法,依据解耦补偿原理和模糊控制思想,提出了以模糊控制器作为解耦补偿器,以模糊PID作为系统控制器的双模糊解耦控制方法。以耦合最严重的燃烧系统为研究对象,通过相对增益确定多变量的耦合程度,并配对合适的输入输出变量。利用模糊控制器不要求被控对象精确的数学模型,适合于强耦合、大滞后等优点,有效地减少了系统动态响应时间,提高了实时性和控制精度。仿真结果表明,本文提出的控制策略简单可行、效果良好。     

磁浮列车搭接结构的非线性解耦控制

磁浮列车的搭接结构是一个多输入多输出的非线性系统, 对该系统进行稳定控制是确保磁浮列车可靠性的关键. 本文采用微分几何方法对系统解耦; 采用反馈线性化方法对解耦后的系统进行线性化, 确保了系统的全局稳定性; 对线性化之后的系统采用极点配置的方法进行控制律设计, 使系统的动态性能达到一定的指标; 最后给出了应用此方法的一个实际例子.