基于遗传算法的自适应水轮机调节系统

为了进一步改善水轮机调速器的鲁棒性，有利于我国的水电行业向着“无人值班”的管理模式健康发展，提出了基于遗传算法的自适应水轮机调节系统的硬件结构和软件结构，并针对应用实例进行了仿真计算。由于基于遗传算法的自适应水轮机调节系统能够根据调节对象的变化，辨识并优化控制器参数，因而使得调节器具有智能化的特点，符合调速器的发展方向。     

基于SIMULINK的汽车行驶控制系统的优化分析

分析汽车行驶控制系统的结构,建立各部分机构的数学模型,根据数学模型选择合适的SIMULINK模块,建立汽车行驶控制系统的SIMULINK仿真模型进行仿真分析,通过改变SIMULINK中模块的仿真参数,对行驶系统控制器中的比例调节的性能进行分析,以得到最优的比例调节参数。     

MATLAB/SIMULINK在水轮机调节保证计算中的应用

在MATLAB／SIMULINK下建立的水轮机调节保证计算的仿真模型，克服了用传统语言编程进行调保计算存在的编制和调试程序的工作量大、仿真程序的移植性差等不足。在建立模型时可以考虑水轮机特性的非线性因素，从而使计算结果要比近似计算公式更接近实测结果。模型建立后，便可通过变化模型中的参数很方便地进行各种情况下的调节保证计算。     

混流式水轮机神经网络模型非线性仿真

针对水轮机非线性特性难以准确描述及混流式水轮机调节系统(FTGS)非线性仿真复杂性，利用前馈神经网络强大的非线性逼近能力，建立混流式水轮机神经网络模型(FTNNM)。描述流量和效率特性的FTNNM采用Levenberg—Marquardt算法进行离线训练，收敛速度快、模型精度高。训练后的FTNNM作为一个非线性环节和其他模块构成了在MATALAB的SIMUUNK环境下的非线性仿真系统。该系统实现了各种运行工况的非线性仿真，并能快速、准确地得到系统以及混流式水轮机内部各种参数的变化规律。为混流式水轮机调节系统(FTGS)控制策略的研究提供了一个良好的基础。     

轴流转桨式水轮机神经网络建模与非线性仿真

针对水轮机非线性特性难以准确描述及轴流转桨式水轮机调节系统非线性仿真的复杂性，利用前馈神经网络强大的非线性逼近能力，首先建立轴流转桨式水轮机综合特性神经网络模型NZZM，然后建立水轮机飞逸特性神经网络模型，并据此迅速、准确地求得空载开度和空载流量，作为水轮机特性曲线向小开度特性扩展的控制点，进而得到全面描述大开度及小开度下流量特性和效率特性的综合特性神经网络模型NZZM。最后建立了轴流转桨式水轮机协联特性神经网络模型NZZC。NZZC与ZNNM及其他一些计算模块一起构成了轴流转桨式水轮机神经网络模型ZZ587。上述神经网络模型均采用Levenberg-Marquardt算法，进行离线训练，收敛速度快、模型精度高。采用Matlab语言及Simu-link仿真软件，对已建立的ZZ587进行非线性仿真，能快速、准确地得到系统以及轴流转桨式水轮机内部各种参数的变化规律。     

非线性水轮机调节系统稳定性分析

水轮机调节系统的本质是非线性的。为了深入了解非线性水轮机调节系统的调节规律,在考虑水力发电机组非线性特性的基础上,建立了一个水轮机调节系统的非线性模型。运用非线性系统线性化的方法和线性系统的Hurwitz判据对系统进行稳定性分析,得到了令非线性系统稳定的控制器参数。非线性系统的仿真结果表明:线性化系统的稳定参数一定能使非线性系统稳定,且线性化系统的稳定参数中一定包含了令非线性系统强稳定的控制器参数。这为非线性水轮机调节系统的控制器参数整定及稳定运行提供了理论依据。     

基于分数阶模糊PID控制的水轮机调节系统研究

针对水轮机调节系统中传统PID控制规律存在适应性不足的问题,设计了一种新型的分数阶模糊PID控制器(FOFPID),该控制器在模糊PID控制器(FPID)的基础上将微分及积分阶次进行从整数阶到非整数阶的拓展,并利用改进Oustaloup滤波算法对该控制器中的分数阶微积分进行数字实现.提出了一种基于Rechenberg五分之一法则的动态适应量子粒子群算法(DAQPSO),对水轮机调节系统控制器参数进行优化.仿真试验表明:FOFPID控制器在水轮机调节系统扰动幅度及运行工况变化时具有较强的适应性,并在水轮机调节系统参数发生变化时具有更好的鲁棒性;与QPSO,RLQPSO及MLQPSO相比,DAQPSO算法具有较好的计算精度,能为水轮机调节系统控制器提供更优的参数候选方案.     

基于分数阶模糊PID控制的水轮机调节系统

针对水轮机调节系统中传统PID控制规律存在适应性不足的问题,设计了一种新型的分数阶模糊PID控制器(FOFPID),该控制器在模糊PID控制器(FPID)的基础上将微分及积分阶次进行从整数阶到非整数阶的拓展,并利用改进Oustaloup滤波算法对该控制器中的分数阶微积分进行数字实现.提出了一种基于Rechenberg五分之一法则的动态适应量子粒子群算法(DAQPSO),对水轮机调节系统控制器参数进行优化.仿真试验表明:FOFPID控制器在水轮机调节系统扰动幅度及运行工况变化时具有较强的适应性,并在水轮机调节系统参数发生变化时具有更好的鲁棒性;与QPSO,RLQPSO及MLQPSO相比,DAQPSO算法具有较好的计算精度,能为水轮机调节系统控制器提供更优的参数候选方案.     

基于ANN的抽水蓄能电站建模与过渡过程优化

对大型带长引水管道的抽水蓄能电站机组调节系统进行了建模与过渡过程调节参数优化的研究.依据某抽水蓄能电站的具体参数,利用Matlab/Simulink对其机组调节系统建模,其中长引水管道系统采用弹性水击模型以较准确地反映较长压力管道内的水力振动特性,然后利用BP和RBF神经网络训练水泵水轮机特性参数,以获取较精确的水轮机模型,从而避免用插值法处理密集、交叉现象严重的水泵水轮机“S”特性曲线带来的误差.基于所建立的仿真模型,引入改进正交试验法对其空载频率扰动、负荷扰动及甩负荷过渡过程进行调节参数优化.结果表明,所建立的调节系统仿真模型可以在一定程度上反映机组的实际特性,并且改进正交试验法在机组调节系统过渡过程仿真试验参数优化中取得了很好的效果.本研究对大型抽水蓄能机组调节系统建模仿真具有一定的指导意义,为实际运行中机组过渡过程优化控制提供了理论依据和技术参考.     

FUZZY自整定PID参数控制器在水轮机调速器的应用

针对常规PID控制器在水轮机调整器不能在线进行参数自整定的问题，结合模糊控制技术，提出PID参数模糊（FUZZY）自整定。仿真和分析表明该控制器具有良好的自适应调节能力，并能保证调节系统具有良好的动态品质。     

基于SIMULINK的液压系统动态仿真

提出利用MATLAB语言的SIMULINK软件包对液压系统进行动态仿真的方法。介绍了SIMULINK软件包的特点,并以阀控液压缸为例建立了液压系统的动态模型,给出了仿真模型,详细介绍了如何利用SIMULINK对液压系统的动态特性进行仿真。利用SIMULINK进行动态仿真的步骤是：首先建立液压系统的动态模型,其次建立仿真模型,然后对系统的参数初始化,最后进行仿真。同时讨论了影响液压系统动态特性的主要因素。结果表明,SIMULINK方法是对液压系统的动态特性进行仿真的一条有效途径。     

基于电动汽车的无刷直流电机控制系统建模与仿真

根据无刷直流电机的数学模型和运行原理,通过MATLAB软件的SIMULINK和PSB模块,搭建了电机及整个控制系统的仿真模型。结果表明:该模型的仿真结果与理论分析基本吻合,为系统的设计和调试提供了重要的参考价值。     

基于MATLAB/SIMULINK的油气悬架动力学仿真

建立了单气室油气悬架的非线性数学模型和二自由度汽车振动模型,利用蒙特卡洛法构造了路面不平度时间函数,利用MATLAB/SIMULINK进行了时域仿真。分析了油气悬架主要参数包括蓄能室初始体积、主活塞杆面积、阻尼孔面积变化对车辆平顺性、安全性的影响,得出了某型油气悬架结构参数的可行设计范围。     

电磁阻尼悬架智能控制策略的研究

通过对电磁阻尼器结构的合理简化和力学分析,建立了电磁阻尼主动悬架系统的数学模型,分析了系统模型及模糊逻辑控制器的设计与实现,并对所设计的控制器的控制效果进行了对比仿真与实验研究,结果表明,在所研究的控制器中不同的控制策略具有不同的特性,其中模糊自适应PID控制器在总体上对电磁阻尼悬架的控制效果较好。     

拖挂式房车制动过程的建模与仿真

通过建立拖挂式房车制动过程的力学模型,并在MATLAB/SIMULINK环境下搭建仿真模型,对拖挂式房车制动过程进行动态仿真,结果表明,该方法能简单、直观、便捷地反映拖挂式房车制动过程中的速度、加速度、制动距离、制动力、载荷、附着力等参数的变化,避免了手工计算或编程的繁琐,为拖挂式房车制动性能的研究提供有力的工具。     

基于MATLAB/SIMULINK的车辆高速转向运动变化仿真

MATLAB是一种功能十分强大的科学计算软件。自产生之日起,就以其强大的功能和良好的开放性在科学计算诸软件中独占鳌头。如今,MATLAB已经从最初的矩阵计算工具渗透到科学与工程计算的多个领域,在自动控制、信号处理、图像处理等多个方向都有广泛的应用。为此,通过利用Matlab/Simulink软件,以三自由度汽车非线性动力学模型为基础,对车辆在高速转向行驶时姿态的变化建立仿真模型,并取得良好的仿真效果,为汽车在高速转弯时行驶的安全性提供了理论依据。     

复杂管系水轮机调节系统非线性建模与分析

为了深入揭示水轮机调节系统的非线性本质,研究了非线性水轮机调节系统的建模及动力学问题.在引水系统为复杂管道情况下,考虑水轮机调节系统中传递系数随运行工况变化而呈现的非线性,引入水轮机非线性传递系数,建立了复杂引水管系时的水轮机调节系统非线性数学模型.使用直接代数判据进行理论分析,得到了系统Hopf分支临界点组成的曲线.理论分析表明：水轮机调节系统响应在曲线的一侧区域内是稳定的,在另一侧是不稳定的.通过数值模拟,分析了Hopf分叉点两侧水轮机调节系统稳定性的变化情况,验证了理论分析结果的正确性,得到了使水轮机调节系统处在稳定区域内的调速器PID参数的范围.通过分岔图、Poincare映射图、功率谱图、时域图、相轨迹图、频谱图等,综合分析了随水轮机调节系统参数变化时,系统非线性动力学行为特性.该分析方法与结果,可为水电站系统的安全稳定运行提供理论依据.     

水产养殖中溶解氧模糊控制系统的研究

溶解氧是水产养殖中重要的水质因子。通过对溶解氧控制系统的分析,建立了系统的数学模型;借助MATLAB软件中模糊逻辑工具箱,对系统的输入和输出进行了模糊化,并建立了控制规则;通过SIMULINK软件设计了溶解氧仿真系统;通过仿真验证模糊控制,能够达到较好的控制效果。上述措施为水产养殖的溶解氧控制探索出一条新途径。     

基于SIMULINK的液压系统动态仿真

通过采用MATLAB语言的SIMULINK软件包对液压系统进行动态仿真的方法,以开关型阀控缸为例,建立了液压系统的动态模型,并给出了仿真模型。通过对系统的参数初始化,进行仿真。结果表明,SIMULINK方法是对液压系统的动态特性进行仿真的一条有效途径。