基于积分分离模糊PID的温度控制系统设计

针对温度控制系统采用传统PID控制方法易出现响应速度慢、超调量大、控制精度低等问题,提出了一种基于积分分离模糊PID控制的改进方法.阐述了该方法的工作原理,设计了控制器参数,并结合温室温度控制系统对该方法以及传统PID、模糊PID进行了系统性能实验的对比分析.结果表明,采用该方法设计的温室温度控制系统,有响应速度更快、超调量更小和控制精度更高等优点,具有较强的工程应用价值.     

THT机制耦合高斯模糊的图像融合方案

为了提高当前红外(IR)与可见光(VI)图像的融合质量,保持良好的可视化细节和突出IR目标,有效减少模糊,降低信息冗余,通过改进THT(Top-Hat Transform)机制,设计了一种新的红外-可见光图像融合算法.首先,为了有效地提取源图像的特征和细节,在传统的高帽变换(Top-Hat Transform,THT)中引入了多尺度计算,分别在不同尺度上提取红外和可见光图像的不同亮(暗)特征区域;其次,通过多判别对比融合规则来综合两个图像中的同一尺度的特征区域,将所有尺度上的特征进行累加,获取特征图像;然后,通过最大尺度结构元素的开、闭运算得到源图像的平滑明亮、暗图像,在平滑图像上利用Gaussian模糊逻辑融合规则获取基础图像;最后,将提取的亮与暗特征图像导入基础图像中形成新图像,输出图像融合.实验表明:与当前流行的融合方法相比,本文方法具有更好的视觉质量和定量分析结果.     

新疆喀什市克孜勒河与吐曼河浮游植物群落结构研究

为调查新疆喀什市境内克孜勒河和吐曼河水体中浮游植物群落结构,在该2条河流喀什境内的流域上分别设置了5个采样点,并对每个采样点采集到的水样进行了浮游植物物种鉴定及水体中浮游植物叶绿素a质量浓度的测定.实验结果表明:1克孜勒河和吐曼河喀什段流域水体中,硅藻藻类物种数最多,其次是绿藻和蓝藻.2本次调查中,吐曼河各采样点的水体中浮游植物叶绿素a质量浓度显著高于克孜勒河中叶绿素a质量浓度,这说明吐曼河水体中藻类生物量大于克孜勒河中的藻类生物量,其原因很有可能是吐曼河已经开始受到污染,但其污染程度还需要进一步的调查及检测.若不及时对吐曼河流域加以保护与治理,很有可能影响其浮游植物的多样性,同时水体质量也会恶化.     

电动汽车的振动能量回收研究

汽车行驶时,路面的激励使得车身处于持续的振动状态.减振器将振动能量转换为内能耗散可提高车辆的平顺性,但面临着热失效的问题.设计了一套液压式能量回收系统,仿真结果表明该设计具有可行性.将振动能量转换为电能储存既可以延长电动汽车的续驶里程,又能彻底消除减振器的热失效,同时也有助于提高车辆的安全性和零部件的寿命,该成果的实用化也有利于主动悬架的推广和普及.     

物联网中感知数据路由传输机制研究

物联网将具有感知、通信、计算等功能的设备集成在一起,实现数据采集、加工和传输.物联网感知层可以将传感器按照自组织模式连接,通过节点号实现数据路由和转发,必然会造成不同类型的网络很难兼容.一种新的物联网感知数据命名机制,通过以信息为中心的命名规则,构建新型的路由传输机制,利用消息队列维护数据包的处理.仿真结果表明,新的命名方法和路由机制,减少了网络中的数据流量和请求延迟,提高了网络传输性能.     

基于多形性胶质母细胞瘤的关键基因筛选研究

多形性胶质母细胞瘤(GBM)是一种最常见且致死率极高的脑部肿瘤.为了解决传统生存模型不能处理变量p远大于样本数n的基因表达数据的缺点,本文构建了一个关键基因筛选算法——SSLC算法.该算法结合限制性优化算法和生存模型筛选出了与生存时间相关的GBM关键基因,并通过比较证明了此算法优于传统经典算法,最后通过文献查找证明筛选出的部分基因是已经证实的和GBM高度相关的基因,为GBM的靶向制药打下基础.     

基于神经元晶体管和忆阻器的 Hopfield 神经网络及其在联想记忆中的应用

随着人工智能的高速发展,越来越多的神经元模型相继被提出,现有的神经元电路主要由普通晶体管、运算放大器等高功耗器件构成,存在结构复杂、集成度不高、兼容性差、功耗高、阈值调节难度高的缺点.针对以上不足,首次提出了一种全新的神经元结构,该结构仅由神经元晶体管、忆阻器和普通电阻构成,相比传统神经元电路,不包含复杂的差分运算电路以及电流与电压信号的转换电路,电路结构简单,同时具有良好的电路兼容性,可用于大规模集成.该结构利用神经元晶体管的加权求和特性以及阈值可控功能来模拟神经元信息传导过程,同时利用阈值忆阻器的阈值特性和阻值连续变化能力来设定和更新突触权值,使得该新型神经元结构不仅能实现传统神经元电路功能的同时,还具有能耗低、阈值动态可控、权值可编程的优点,不仅极大地简化了网络结构,还能加强网络性能.其次,还提出了基于这种新型神经元结构的忆阻离散Hopfield神经网络,该忆阻神经网络有助于促进人工神经形态系统的硬件实现,使神经网络系统能耗降低,集成度极大地提高,将这种网络运用在联想记忆和彩色数字图像恢复中,进一步说明了基于全新神经元结构的忆阻离散hopfield神经网络的实用性以及有效性.     

基于自适应控制的忆阻神经网络同步研究

研究了带有时变时滞的忆阻神经网络同步问题.通过运用菲利波夫解框架、微分包含理论、自适应控制技术,用一种新颖的李雅普诺夫函数设计了驱动——响应系统的自适应同步规则,获得了带有时滞的忆阻神经网络的自适应同步条件.最后,通过仿真实验验证了同步条件的正确性.     

电动汽车阻尼可调减振器多模式切换控制研究

针对电动汽车主动悬架控制中阻尼可调减振器工作模式单一、阻尼可调范围有限的问题,为了增加减振器阻尼可调工作模式的调节范围,以某液压减振器为基础,设计了一种阻尼多模式切换可调的减振器.建立了阻尼多模式切换可调减振器的动力学模型,设计了基于INSTRON8800单通道数字控制液压伺服激振台的阻尼多模式切换可调减振器试验台架系统,进行了不同阻尼模式下的示功图曲线和"速度-力"特性曲线台架试验.结果表明:阻尼多模式切换可调减振器在不同的阻尼模式下变化明显,"阻尼力-速度"关系曲线反映了阻尼多模式切换可调减振器在压缩行程和回弹行程阻尼特性的可行性.对主动悬架系统及其控制策略的设计具有重要的理论研究价值和工程应用前景.     

基于模糊层次分析法的荆江航道整治水下抛石施工风险评估

为了系统研究航道整治施工过程中各风险发生的概率,以荆江航道整治水下抛石施工为依托,通过模糊层次分析法对施工进行风险因素识别和风险综合评价,并按照各风险所占权重的大小进行排序,得出对项目施工影响较大的因素,以此为依据采取施工防护措施,减少风险的发生.在此基础上采用模糊综合评价法进行风险评价,得出荆江航道整治水下抛石施工风险等级,从而验证整体施工方案可行性.     

家禽孵化环境光照度模糊控制器的设计

根据家禽种蛋经光照后能提高孵化率的特点,设计了家禽孵化环境光照度模糊控制器,并阐述了模糊控制系统的原理、方法以及硬件的组成。通过仿真试验,结果表明,该系统响应快,超调量小,动作准确,过程平稳。     

基于模糊免疫PID的Smith预估器在温室控制中的应用研究

针对温室环境控制中被控对象温度的大迟延和模型参数的不确定性,结合传统Sm ith预估控制方法和模糊免疫PID控制方法,设计了基于模糊免疫PID的Sm ith预估控制器。通过对温室控制系统的数学模型进行仿真,结果表明,所设计的控制器抗干扰能力强,调节速度快,超调量小,适用于类似温室温度控制的、缺乏精确数学模型且参数变化的大迟延工业过程。     

水稻液体肥变量施用调节系统设计与试验

目的 设计一种机电式流量调节阀，与已研制的气力引射式施肥器集成构建液体肥变量施用调节系统，实现水稻近根部微小流量液体肥精准施用。方法 通过试验标定了系统质量流率理论模型，建立控制系统传递函数模型，设计了基于模糊推理的PID控制器结构、规则和初始参数；通过仿真试验，分析了PID和模糊PID控制的调控响应能力。结果 仿真试验结果表明，模糊PID控制阶跃信号响应超调量、调节时间和稳态误差分别为0.12%、2.51 s和0.007， 与PID控制的对应值42.90%、4.44 s和0.010相比均较低，表明模糊PID控制动态调节和稳定性更好；在幅值为0.5、持续时间为0.1 s的脉冲信号干扰下，模糊PID控制的调节时间为0.61 s，比PID控制(1.67 s)更短，具有更强的抗干扰能力。性能试验结果表明，10种目标质量流率条件下，模糊PID控制的质量流率绝对误差均低于PID控制，控制精度为93.93%～96.88%，高于PID控制(90.00%～95.21%)；在施肥量变化时，模糊PID控制的超调量为12.2%，上升时间、调节时间和峰值时间分别为1.5、10.7和1.7 s，均低于PID控制的17.4%、2.1 s、13.3 s和2.3 s。结论 基于模糊PID控制的水稻液体肥变量施用调节系统具有较高的质量流率控制精度和跟踪性能，为研制水稻田液体肥变量施肥装备奠定了基础。     

新型土槽试验平台及测控系统的设计与应用

农机试验土槽是对农田作业机械进行整机或部件试验的有效装置,可以为新型农业机械的研发和性能参数的测试提供准确有效的数据.根据未来农田作业机械的发展方向,设计了一个新型的室内农机试验土槽车及其测控系统,系统中综合应用了计算机、PLC控制、PXI总线技术、虚拟仪器等新技术.介绍了设计方案及设计过程,为现代农机试验土槽系统的建...     

基于PLC和模糊控制技术的污水处理控制系统设计与实现

对污水处理生物氧化过程中溶解氧控制的重要性及复杂性进行了讨论;为了用模糊控制方法控制污水处理中溶解氧,设计了基于PLC的溶解氧模糊控制系统,并对结果进行了计算机仿真,证明了该控制系统的有效性;最后针对模糊控制的不足之处,提出了基于神经网络的模糊控制,为污水处理的自动控制提供了一个新的设计方法。     

基于模糊推理的农业专家系统研究

为满足实际虫害诊断问题对专家系统的要求,根据虫害特征诊断的现实特点和需求,将模糊技术和案例推理相融合,引入到虫害诊断专家系统的设计中,阐述模糊案例推理的知识表示,给出模糊案例推理技术的推理过程,提出基于模糊推理的虫害诊断推理机制,完成植物虫害的定性识别、虫害诊断专家系统知识表示的研究、系统推理机的设计以及解释功能模块的设计工作。     

模糊神经网络的真空木材碳化设备控制系统设计与仿真

针对目前真空木材碳化设备的控制系统具有大滞后、强耦合、时变性以及难以建立精确数学模型等特点,提出了一种模糊神经网络算法的真空木材碳化设备控制系统。通过对输入输出变量、论域及隶属函数的选择,设计出真空木材碳化设备控制器;再将神经网络与模糊控制系统相结合,得到模糊神经控制网络。对模糊神经网络控制器的算法进行了分析;在Matlab环境下编写控制器的程序,用Simulink进行仿真实验。结果表明:模糊神经网络控制器的真空木材碳化设备输出的温度曲线,稳态误差为0、最大偏移量为1℃、调节时间约为8 s、超调量为2%;湿度曲线在6 s时即可达到稳定,稳态误差为0、最大偏差为1%、超调量为4%;加入扰动后,误差能被快速消除,温湿度的波动幅度相对减小,系统的稳定性更强。模糊神经网络控制器,可减小调节时间、消除误差、提高控制精度,具有很好的鲁棒性。将二者结合设计出的模糊神经网络控制器,具有自适应、学习、识别和模糊信息处理等功能,在处理大规模复杂的模糊应用问题方面具有更好的控制效果。     

参数自适应模糊PID控制器在液力控制系统中的应用

在参数自适应模糊PID控制器的基础上,利用模糊推理的方法实现了对PID参数的在线自动整定,并且在MATLAB软件下将该控制器在液力控制系统中的应用进行了研究。仿真结果表明,参数自适应模糊PID控制能使系统达到比较满意的控制效果,对液力控制系统进一步推广应用具有较大的参考价值。     

基于ARM-Linux的地下水水质现场分析仪的研究

嵌入式系统中ARM-Linux相交叉成为控制领域中研究的热点,为了快速准确地监控地下水水质情况,以Samsung公司生产的基于ARM920T内核的16/32位RISC微处理器S3C2410为硬件核心,以ARM-Linux为操作系统平台,介绍了BootLoader和Linux的定制与移植。针对系统必须现场高效快捷地完成多参数的数据转换和处理的要求,论述了整个软、硬件开发过程,成功地设计了一款性能效果良好的地下水水质现场分析仪。     

微机气炼机控制系统

A automatic control system based on microcomputer for gas forming machine is presented. A fuzzy control self-organizing algorithm, which has been used in gas forming machine, and the design for hardware and software of control system are also described.