基于连续反演算法的时滞补偿控制综述

在实际系统的工作过程中,时滞现象普遍存在,如控制信号的采集与传输、控制器的构建与实施、事件的决策与处理等。考虑并有效处理时滞特性的影响有助于提升系统的性能。基于连续反演算法的时滞补偿控制策略是一种有效的控制方法且取得很多研究成果。该时滞补偿控制的主要思路是将具有时滞特性的常微分方程或偏微分方程变换为不具有时滞特性的常微分方程?偏微分方程/常微分方程?偏微分方程(ODE?PDE/PDE?PDE)级联系统。进一步地,基于变换的级联系统,结合连续反演算法提出相应的控制策略。该方法具有系统的稳定性证明简单,鲁棒性强,易于求取闭环系统精确解等优点。详细论述了连续反演算法的基本原理,并针对基于连续反演算法的时滞补偿控制算法在处理输入、输出、状态等类型时滞特性的最新研究进展做简单的阐述和总结。最后,开放式地论述了时滞系统的未来研究方向。      

钢厂DCY125G框架运输车的研制

针对目前国内框架运输车大多数依靠进口的状况,自行研发专门用冶金企业的DCY125G框架运输车。文章介绍了框架运输车的研发意义、独特运输特点以及车辆主要组成部件和结构,通过运输实例并结合现场使用情况,分析运输车与普通卡车的的运输周期时间表,得出该运输车的优势及市场前景,为特种运输行业提供一种参考。     

渣罐运输车工作机构滑道的设计方法研究

分析了渣罐运输车工作机构滑道的常规设计方法及缺陷 ,通过研究渣罐销轴在渣罐运输车滑道中的运动过程 ,得出其运动规律和运动轨迹的数学表达式 ,为多段圆弧滑道的设计找到了理论依据 ,从而提出了与常规设计方法不同的一种全新的设计理念。     

半挂式废钢运输车设计

介绍了一种新型转炉专用半挂式废钢运输车的设计,这种废钢运输车为钢铁厂转炉车间的废钢运输、冶炼提供了一种新型方式;采用有限元分析软件对拖车车架的强度进行了校核。     

EQ6BT-VP14型泵调速控制组件的改进

在冶金企业运输设备中,东风153型运输车所占比例较大,共其使用的EQ6BT发动机VP14型泵调速控制组件由于设计和使用等方面的原因,造成高压油泵漏油相当普遍和严重.本文针对存在的问题进行了分析研究,提出了具体的改进措施.通过对调速控制组件改进,很好地解决了漏油问题,延长了使用寿命.     

全球首款绿色智能井工矿物料车

<正>2015年10月29日在北京开幕的第十六届中国国际采矿展上,由航天重型装备工程有限公司研制的全球首款绿色智能井工矿物料运输车首次亮相。这款防爆电动无轨胶轮运输车以锂电池为动力,具有四轮独立驱动、独立悬架系统、电制动+机械制动、井下防爆等智能技术,可实现车辆状态实时智能监控,能量智能调节控制分配。载重5t的物料运输车一     

直流锅炉汽温、汽压控制系统的反标架正规化设计

本文针对直流锅炉的控制特点,将反标架正规化设计方法应用到直流锅炉汽温、汽压控制系统的鲁棒、解耦设计中.其仿真结果证明,此控制方案具有良好的控制品质.     

基于Autodesk Inventor的RH钢包运输车的设计

Inventor是Autodesk公司推出的面向机械设计的三维CAD软件,它融合了当前CAD所采用的最新造型技术以及工程图后处理技术,并且集成了有限元分析模块。以某厂实际RH工程为背景,利用Inventor的建模模块和有限元分析模块,对设计研发的用于RH的450t钢包运输车进行应力和应变分析。并根据有限元分析结果对设计研发的钢包运输车进行优化。     

西门子整流回馈单元的预充电和主回路控制

本文作者结合热轧机的设计和调试工作,以西门子公司S120交流多传动控制系统为例,阐述了西门子S120整流回馈单元(SLM)的主要控制特点;结合实际调试工作,叙述了控制预充电和主断路器的要求。     

无人软翼飞行器直线航迹跟踪鲁棒反步控制

为实现无人软翼飞行器的直线航迹跟踪控制,提出一种基于模拟对象的可变增益鲁棒反步控制方法.基于模拟对象方法建立软翼飞行器的航迹跟踪误差模型,并设计了可变增益反步跟踪控制器,通过合理设计增益参数,消除了部分复杂非线性项,避免了传统反步法中虚拟量高阶导数问题,简化了控制器形式,更有利于工程实现.根据Lyapunov理论设计的鲁棒反馈补偿项,在保证稳定性的同时提高了系统的鲁棒性.将控制器应用于无人软翼飞行器平面直线航迹跟踪控制中,仿真实验表明,所设计的控制器可以实现直线航迹的精确跟踪,且具有很好的鲁棒性.      

无人驾驶车辆路径跟踪控制研究现状

近年来路径跟踪控制的发展十分迅猛,研究者们发表了大量的研究成果。考虑到在相同或相近工况下的路径跟踪控制存在一些共性的技术问题与解决思路,从低速路径跟踪控制和高速路径跟踪控制两个角度对近年来的研究成果进行了回顾。在关于低速路径跟踪控制的研究工作中,研究者们较为重视前轮转角速度约束等系统约束对路径跟踪精确性的影响。目前减少系统约束影响的方法包括在规划参考路径时将系统约束纳入考虑,采用预瞄控制使控制器提前响应,以及采用线性模型预测控制（LMPC）或非线性模型预测控制（NMPC）等模型预测控制方法作为路径跟踪控制方法等。考虑到NMPC既能减少系统约束的影响,又无需人为设置预瞄距离,且对定位误差等扰动因素具有较强的鲁棒性,加之低速路径跟踪控制对实时性的需求较低,因此可以认为NMPC能够满足低速路径跟踪控制的绝大多数需求。高速路径跟踪控制在受系统约束影响之外,还面临着较高车速带来的行驶稳定性不足问题的挑战,因此常采用能够将动力学层面的复杂系统约束纳入考虑且计算成本较低的LMPC作为路径跟踪控制方法。不过仅采用动力学层面的LMPC控制方法无法完全解决高速路径跟踪控制中路径跟踪精确性和车辆行驶稳定性之间存在耦合的问题,目前常见的解决思路是在路径跟踪控制中加入额外的速度调节或权重分配模块。此外,在高速路径跟踪控制中,地面附着系数等环境参数的影响也较大,因此地面附着系数等环境参数的估算也成为了高速路径跟踪控制领域的重要研究方向。      

基于时变局部模型的无人驾驶车辆路径跟踪

目前常用于无人驾驶车辆路径跟踪控制的有模型控制方法有两类,一类是基于全局模型的控制方法,另一类是基于局部模型的控制方法。基于全局模型的路径跟踪控制中无人驾驶车辆的纵向速度与全局坐标系中的横向、纵向位移误差之间存在随航向角变化的耦合关系,这种耦合关系使得控制器无法将纵向速度作为控制输入来提高路径跟踪控制的精确性。基于局部模型的路径跟踪控制器通常采用误差模型作为参考模型,这种模型使得控制器在参考路径曲率变化幅度较大时精确性较低。针对前述问题,基于非线性模型预测控制滚动优化的原理,提出一种基于时变局部模型的无人驾驶车辆路径跟踪控制方法,并在低速高附着路面、低速低附着路面和高速低附着路面等工况下进行仿真验证。在仿真结果中,相比于基于全局模型的路径跟踪控制器、基于局部模型的路径跟踪控制器以及Stanley路径跟踪控制器,基于时变局部模型的路径跟踪控制器精确性更高,其位移误差绝对值不超过0.3342 m,航向误差绝对值不超过0.0913 rad。      

矿用铰接式车辆路径跟踪控制研究现状与进展

铰接式车辆的路径跟踪控制是矿山自动化领域中的关键技术，而数学模型和路径跟踪控制方法是铰接式车辆路径跟踪控制中的两项重要研究内容。在数学模型研究中，铰接式车辆的无侧滑经典运动学模型较为适合作为低速路径跟踪控制的参考模型，而有侧滑运动学模型作为参考模型时则可能导致侧滑加剧。此外基于牛顿–欧拉法建立的铰接式车辆四自由度动力学模型原则上满足路径跟踪控制的需求，但是还需要解决当前的四自由度模型无法同时反映瞬态转向特性和稳态转向特性的问题。在路径跟踪控制方法研究中，反馈线性化控制、最优控制、滑模控制等无前馈信息的控制方法无法有效解决铰接式车辆跟踪存在较大幅度曲率突变的参考路径时误差较大的问题，前馈–反馈控制可以用于解决上述问题，但是在参考路径具有不同幅度的曲率突变时需要解决自动调整预瞄距离的问题，而模型预测控制，尤其是非线性模型预测控制，可以更加有效地利用前馈信息，且不需要考虑预瞄距离的设置，从而可以有效提高铰接式车辆跟踪存在较大幅度曲率突变的参考路径时的精确性。此外，对于基于非线性模型预测控制的铰接式车辆路径跟踪控制，还需深化三个方面的研究。首先，该控制方法仍然存在误差最大值随参考速度增大而增加的趋势。其次，目前该控制方法以运动学模型作为预测模型，无法解决铰接式车辆以较高的参考速度运行时侧向速度导致的精确性下降和安全性恶化的问题。最后，还需对这种控制方法进行实时性方面的优化研究。      

基于非线性模型预测控制的自动泊车路径跟踪

与行驶速度较高的其他无人驾驶工况相比, 自动泊车时参考路径的曲率较大, 因此车辆转向轮转角速度的限制等系统约束条件会严重影响自动泊车路径跟踪控制器的性能. 为了解决这一问题, 提出了基于非线性模型预测控制的自动泊车路径跟踪控制器, 并在MATLAB/Simulink和PreScan联合仿真环境中将该控制器与基于线性时变模型预测控制的控制器进行了对比. 仿真结果表明非线性模型预测控制器可以实现多约束条件下的自动泊车, 泊车完成后车辆航向与车位中线的夹角为0.0189 rad, 车辆后桥中点与车位中线的距离为0.1045 m, 仅为车身宽度的5.56%. 相比线性时变模型预测控制器, 非线性模型预测控制器具有泊车精度更高、安全裕度更大、泊车耗时更少等优势. 在实时性方面, 该控制器也能够满足自动泊车的需求.      

A Message-array-based Mechanism for Tracking Control Effects in Supervisory Control Software

Supervisory control is a very popular paradigm for computer-controlled systems.Knowledge and tracking the control effect of every control operation is crucial to the control tasks.In the paper,we present a message-array-based mechanism to track control effects in supervisory control software.A novel data type,message array,is designed to efficiently support this tracking mechanism.The operation algorithms,adding algorithm(AA),removing algorithm(FtA),and scheduler algorithm(SA)are proposed to operate the tracking messages in message array,which forms the special first input Ⅹ output(FIXO)strategy of message array.Automatically tracking,recording,and rolling back are the characteristics of our tracking mechanism.We implement this messagearray-based mechanism on the famous human machine interface(HMI)software platform-proficy iFix,and construct experiments to evaluate the performance of the mechanism in various cases.The results show our mechanism can be well satisfied with supervisory control software.     

矿井斜坡道无轨运输信号控制系统应用

通过对永平铜矿的井下斜坡道车辆定位、信号灯自动控制及调度监控系统工程应用,为保障井下车辆运输安全、提高运输效率发挥了重要作用.交通信号系统直接关系交通安全,系统本身必须以安全稳定为绝对前提,以服务生产提高效率为主要任务,在此基础上兼顾功能扩展和其他信息化项目的无缝接入.因此交通信号系统所选技术必须以成熟可靠为前提并兼顾先进性扩展性.系统实现了对井下车辆的实时跟踪监测、定位、红绿灯自动控制,有效地避免了汽车相互堵塞及安全事故的发生,从而提高了矿井的车辆运输效率.     

基于LQR-QPSO的地下铲运机控制参数优化研究

现代控制理论是实现地下铲运机路径跟踪控制的重要技术之一。目前,控制算法应用的难点在于参数的选取和整定。为解决控制参数整定问题,提出应用量子行为粒子群优化算法（QPSO）对基于线性二次型调节（LQR）的状态反馈控制器进行参数优化,实现对地下铲运机精准、稳定的路径跟踪控制。状态反馈控制器基于铲运机的误差动力学模型得出,优化后的路径跟踪控制最大横向位置偏差低于0.23 m。仿真试验结果表明：相较于标准粒子群优化算法,QPSO算法优化的路径跟踪控制器的最大横向位置偏差减小53.4%,优化效果更好、成功率更高。     

加热炉跟踪仿真的实现模式

本文以唐钢1810热轧薄板生产线加热炉为例讨论了工业仿真中物料跟踪仿真的一种实现模式。主要说明了建立跟踪数学模型,定义跟踪数组的数据结构的过程,并用控制逻辑流程图分析了跟踪模型的动态积分和指针移位算法,及其在速度控制中的应用。     

基于ANSYS和MATLAB智能算法的电石热物性参数反演

电石是一种重要的化工基础原料,其冷凝、降温过程对电石出炉系统设计和生产流程控制有着重要影响,因此研究电石的冷却过程有着重要的意义。由于无法通过实验手段测量电石内部温度,需要通过软件仿真获得电石冷却过程中的温度场分布。而目前国内在材料热物性参数方面的数据和研究较少,缺少电石导热系数值。基于ANSYS热仿真和MATLAB智能算法,利用神经网络和遗传算法进行参数反演,得到了电石的热传导系数随温度变化的值。结果表明这种方法有效可行,对电石出炉系统设计和生产流程控制起到了重要的指导作用,并为研究物质的热物性参数提供了一种新思路。     

热处理炉智能模糊控制系统的设计与研究

以热处理加热炉为控制对象，设计了以80C196单片机为核心的智能模糊控制器的各功能模块，深入研究了规则自寻优模糊控制算法，并进行了仿真研究和实际应用，系统的实际运行结果表明，本系统控制方案合理，工作可靠性较高，控制算法先进，具有自学习功能，跟踪性能好，稳态精度高，超调量小，人机界面友好，操作方便。