基于智能双积分滑模控制的发动机指示扭矩估计

利用指示扭矩能够对发动机实施在线控制,进行故障诊断。首先,建立发动机非线性曲轴动力学模型;其次,将曲轴角度和瞬时转速作为控制器输入并进行微分运算;最后,利用BP神经网络对控制器参数进行在线自适应设计。仿真结果表明,在稳态工况下,设计的控制器对多缸发动机的指示扭矩能够精确地进行估计,其对参数扰动具有较好的鲁棒性,可以用于发动机的失火检测和故障诊断。     

基于PID控制的发动机恒转速控制系统的设计

针对发动机测控系统的恒转速测试,用LabVIEW的PID控制器设计了发动机恒转速控制系统。系统通过调节数采卡的模拟电压输出调节励磁电流的方式对测功系统负载进行控制,调节数采卡的脉冲输出和控制数字I/O的方式控制步进电机的运转从而实现对油门位置的控制,采用数字PID控制器。通过试验验证了系统的可行性。     

直流电机转速的LQR+PID复合控制研究

随着直流电机转速调节系统越来越广泛的应用,制造工艺对其控制性能也提出了越来越高的要求,包括提高响应快速性和减小超调量等。针对传统PID控制器超调量过大、调节时间过长等缺点,提出了一种双环的复合控制器,它由内环的最优LQR和外环的PID控制器组成。计算机仿真结果表明,相比传统的PID控制方案,所提出的控制方案可实现直流电机快速、精确的转速跟踪,同时优化了直流电机的控制输入信号,故具备较高的应用价值。     

基于神经网络的电动黄油枪运行参数的预测

本文首先介绍了神经网络预测控制模型,然后建立BP网络预测模型并运用Matlab编程语言,对黄油枪的运行参数进行预测。预测用的学习样本和测试数据都是实际测量数据,经过BP网络训练与测试达到了相应的要求。从测试结果看,采用输入参数正常的数据所得到的预测误差很小,而采用异常输入数据则产生了较大的预测误差。说明该网络预测模型有较高的准确性,能够预测出产品的异常运行参数,为产品的质量控制提供可靠依据。     

基于近红外透射技术的乳制品成分含量检测

使用自行设计的近红外透射光谱仪系统,针对牛奶的蛋白质、脂肪和乳糖建立定量分析模型进行检测,利用Fisher分类方法和BP神经网络分类方法建立了针对酸奶品牌的分类模型。结果表明,上述两种方法都可以用于酸奶品牌和种类的分类检测,其中BP神经网络方法具有更高的准确性。     

基于智能温控系统的蜂箱设计与实现

针对传统蜂箱内温度调节不均匀、不及时等诸多问题，提出一种基于智能温控系统的蜂箱设计模型。该模型以单片机为核心控制温度调节，其中加热装置利用循环水进行蜂箱加热，同时优化了蜂箱结构，使之能够更均匀、更快速的调节蜂箱内部各位置温度。通过在实际应用中的试验表明，该蜂箱较人工控温能够更及时的进行温度控制，且控制精度更准确，升温更均匀。     

MATLAB在智能控制系统中的研究与应用

本文针对传统智能控制算法进行了基于MATLAB的仿真分析。采用三种控制方法:模型预测控制、模糊逻辑控制、神经网络控制。在模型预测控制中,先对模型预测控制进行了简单介绍,然后对模型预测控制举例分析,利用MATLAB进行仿真,编制MATLAB程序,设计MPC控制器,得到仿真曲线。在模糊逻辑控制中,采用模糊控制方法分别对循环流化床锅炉床温系统进行了仿真。最后应用神经网络对某典型非线性系统进行仿真研究[1]。     

虚拟DCS控制器在核电站DCS样机调试的应用研究

研究核电站DCS系统的验证调试技术对于我国核电技术的发展和核安全的保障具有重要的意义。传统的逻辑调试工作在实际控制器上进行,无法进行高效复杂的逻辑调试(如PID调节,闭环逻辑控制调试等),而且频繁实验操作对硬件的使用寿命也造成了影响。针对传统测试方法的不足,提出了在DCS样机逻辑调试中使用虚拟DCS控制器代替实物控制器的方法,其优点在于:1)针对虚拟DCS控制器软件进行操作,信号的注入相当于变量的赋值,操作简便而且效率很高;2)虚拟DCS控制器无需硬件设备的支持,减轻了对设备的依赖,逻辑组态和工程调试可以交叉迭代进行;3)虚拟DCS控制器可以直接下装并运行DCS组态工程,能与DCS真实控制器并行联调。实际的调试效果证明DCS虚拟机能够有效的完成组态逻辑调试,提高调试效率。     

基于模糊控制的嵌入式孵化机温控系统设计

为了解决传统孵化机PID温度调节的滞后性和误差大的问题,笔者提出模糊PID算法控制策略,采用高精度传感器DS18B20进行温度采集,通过脉冲调功实现温度调节。系统以32位高性能处理器为控制器,移植ucos_Ⅲ操作系统进行多任务管理,对操作系统移植、温度采集与控制及报警系统等任务的软件设计进行了分析。结果表明:该系统调温具有响应快、精度高的特点。     

薄膜收卷张力控制动力学分析

在薄膜收卷机中张力控制的难点在于张力和薄膜的线速度要保持在一个恒定的值,薄膜速度的变化会导致薄膜表面化学物质分布不均匀,不同的张力也会使薄膜产生折皱、断面不齐,这会直接影响整个生产线的生产。本文分析了薄膜张力产生的原因并对收卷时薄膜所受的张力进行动力学分析,得出收卷薄膜张力与薄膜运动速度及卷径的关系,最后提出一套保持薄膜所受张力恒定的张力系统补偿策略。     

基于SIMULINK的核反应堆功率调节系统建模与仿真

在建立核反应堆点堆动力学模型基础上,通过SIMULINK工具搭建反应堆功率调节系统模型,进行反应性扰动试验,对模型的仿真性能进行验证。仿真模型实现了期望的反应堆功率自动调节的要求和结果。本文工作为进一步开展反应堆控制系统设计奠定了技术基础。     

基于预测控制综合算法的控制器设计与仿真

模型预测控制综合设计方法通过设计一组满足特定要求的终端来保证系统稳定性。本文提出了一组满足该要求的约束条件,然后依据多参数二次规划来求解模型预测控制器,在Matlab环境下设计并且实现了一种基于模型预测综合控制方法的控制器的设计,最后通过仿真实验验证了该控制器的稳定性和鲁棒性。仿真结果表明,所设计的控制器可以用来求解基于模型预测控制综合设计方法的预测控制器。     

基于公共李亚谱诺夫函数的单相有源电力滤波器切换镇定

针对传统有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)控制方法不合理,补偿效果较差的问题,提出了基于公共李亚谱诺夫函数的切换镇定控制策略。首先根据APF的开关工作特性,建立APF的切换系统模型,进而得到切换系统误差模型。在此基础上,根据切换系统渐近稳定定理,求解线性矩阵不等式得到切换系统的二次公共李亚谱诺夫函数,完成对APF切换镇定控制器的设计。最后APF的高补偿精度验证了该方法的正确性和有效性。     

高速公路隧道监控系统分布式控制方案探讨

本文在全面介绍二广高速公路隧道监控系统功能及架构的基础上，分析了目前隧道监控系统中主流应用的网络结构和控制方式，提出了一种基于远程控制的分布式I/O技术的PLC区域集中控制方案，并与传统控制方案进行了比较分析，可以发现分布式I/O技术的PLC区域集中控制能够更高效的利用控制器功能，提高系统的安全性和稳定性，缩短工程进度，从理论上实现了更好的控制效果与经济效益。     

针对纯滞后系统的典型算法

在控制系统领域,很多控制对象中都会含有纯滞后环节,这对控制器的设计是不利的,特别是当滞后时间较长时,会使系统出现严重的超调,甚至产生振荡。文中提出了史密斯预估算法和大林算法这两种经典方法来对纯滞后系统进行补偿设计。通过仿真实例验证了这两种方法在处理设计纯滞后系统上的显著效果。     

石灰窑的最优温度控制研究

石灰窑具有高度非线性、时变性、不确定性和大滞后等特点,难以建立精确的数学模型,采用传统的方法难以解决石灰窑温度控制问题。本文首先分析了目前的控制方法,提出传统PID控制的不足;基于对炉的结构特点和控制要求,将模糊PID控制器用于石灰窑控制系统。经系统仿真认为石灰窑温度控制系统中采用模糊控制能达到较满意的控制效果,有较好的鲁棒性。     

石灰窑的最优温度控制研究

石灰窑具有高度非线性、时变性、不确定性和大滞后等特点,难以建立精确的数学模型,采用传统的方法难以解决石灰窑温度控制问题。本文首先分析了目前的控制方法,提出传统PID控制的不足;基于对炉的结构特点和控制要求,将模糊PID控制器用于石灰窑控制系统。经系统仿真认为石灰窑温度控制系统中采用模糊控制能达到较满意的控制效果,有较好的鲁棒性。     

基于输入输出数据的非线性系统建模

随着机电系统的复杂程度和控制要求不断提高,需要运用控制效果更高的控制算法设计控制器,这就必然需要知道系统模型。针对工程对象普遍含有的非线性,对模块化非线性系统建模进行研究。利用正交基辨识法对输入非线性模型(Hammerstein-型)进行建模,对于正交基函数的获取进行改进,对输入输出数据的特殊处理,利用输出信号恢复中间变量,再利用最小二乘法得到模型参数,仿真结果表明了方法有效性。     

基于DEA与BP神经网络混合系统的设计与开发

DEA是一种基于线性规划理论、广泛应用于效率评价的系统分析方法,属于事后评价的范围。BP神经网络的容错能力、学习能力、纠错能力使其在非线性系统预测方面有着广泛的应用。目前DEA与BP神经网络的混合模型已得到广泛研究,其可以在资源投入阶段就进行评价,这样一旦发现问题可以及时调整,变事后评价为事前控制。但是软件的分离使用极大地限制了此混合模型的应用。本文基于DEA与BP神经网络,利用MATLAB将DEA软件与BP神经网络工具箱结合在一起,设计开发了混合效率预测模型系统。利用此系统可以进行效率预测,及时调整投入指标以减少投入资源的浪费,提高能源利用率,并且此系统提供了良好的人际交互界面,避免了复杂的人工操作。     

制粒机的无模型自适应控制

制粒机生产过程是一个大滞后、多变量的难控系统,常规的控制系统难以取得理想的控制效果,而无模型自适应控制器具有良好的输出跟踪性能,有很强的自适应能力和鲁棒性,能有效的控制复杂过程。将无模型自适应(MFA)控制器应用到扬州市某饲料厂的制粒机自动控制系统中,进行了长时间的试生产,试验结果表明MFA控制系统可以有效克服双回路耦合及大滞后带来的影响,取得了良好的控制效果。