基于PLS的污水BOD软测量补偿方法

在深入研究基于劳仑斯-麦卡蒂公式的生化需氧量(BOD)软测量二阶机理模型基础上,采用偏最小二乘法(partial least-squares,PLS)对BOD软测量机理模型进行非线性补偿,推导出污水处理出水水质的多参量软测量模型.仿真实验结果表明,基于PLS的非线性补偿方法使BOD软测量机理模型精度得到明显提高,为污水处理过程出水水质BOD精确测量提供一种有效方法,为污水处理过程参数实时控制创造了条件.     

一类非线性系统的鲁棒故障诊断

基于未知输入观测器设计和等价控制的概念,讨论了一类非线性系统传感器故障的鲁棒故障诊断问题.首先引入若干积分变量对该类非线性系统进行扩维;然后针对扩维后的系统设计基于变结构的未知输入观测器;最后,由等价控制的概念直接重构得到传感器故障.仿真结果表明等价控制能够较好地重构传感器故障.     

一类非线性系统的鲁棒故障诊断

基于未知输入观测器设计和等价控制的概念，讨论了一类非线性系统传感器故障的鲁棒故障诊断问题．首先引入若干积分变量对该类非线性系统进行扩雏；然后针对扩维后的系统设计基于变结构的未知输入观测器：最后，由等价控制的概念直接重构得到传感器故障．仿真结果表明等价控制能够较好地重构传感器故障。     

基于多传感器的模糊神经网络在工业污水处理中的应用研究

工业污水分析系统属于多目标控制系统,具有不稳定和不确定性,同时其处理过程具有多变量、非线性、时变和强随机性的特点,故建立精确的数学模型比较困难,模糊神经网络建模在此有一定优势.文章对基于多传感器的污水分析系统,利用模糊神经网络建模工具,对多传感器的过程动态模型进行了分析,提出通过神经多软传感器等对系统进行优化的解决途径,建立了基于多传感器的模糊神经网络污水处理系统模型,进行了实证对比分析.     

基于非线性速度观测器的欠驱动VTOL滑模控制

针对具有外界输入干扰的欠驱动垂直起降飞行器(VTOL)模型,在无速度传感器或者速度传感器失效的情形下,提出一种新的基于非线性速度观测器的欠驱动VTOL滑模控制方法。首先,在考虑存在输入干扰向量的情况下,推导得到基于加速度扰动向量的垂直起降系统的一般形式,基于此形式采用非线性速度观测器估计系统未知状态。然后,对VTOL飞行器模型进行了四次解耦变换,将包含扰动信息的VTOL模型变换成一类欠驱动系统的标准模型,并设计滑模控制器。理论分析和仿真表明,上述方法能降低对系统状态的测量要求,简化控制系统的设计过程,并保证VTOL飞行器能够快速跟踪预定轨迹,且对输入干扰的不确定性具有鲁棒性。     

带有充放电不确定性的鲁棒自适应电池电荷观测器

为了在充电或放电电流带有非线性不确定性的情况下准确估计电池的电荷状态,提出一种基于自适应非线性阻尼的电荷观测器.该观测器引进一个自适应参数,可同时估计电池电荷状态和电流中的不确定性,能很好地抑制如电压波动、执行器故障和传感器测量噪声等带来的不确定性电流对电池电荷估计的影响.理论证明,该观测器能确保电池电荷估计误差有界,并且选择适当的设计参数可使电荷估计误差能收敛到任意小.仿真结果表明了该方法的有效性.     

神经网络和主元分析—神经网络软测量技术 在污水处理系统中的应用

为了实现对污水处理系统参数与性能的有效预测和处理系统的在线实时控制,在介绍神经网络和主元分 析神经网络软测量技术的基础上,分析了神经网络在国内外污水处理领域的研究现状和存在的问题,探讨了神 经网络软测量技术在污水处理系统的发展方向。结果表明,基于神经网络的软测量技术能够很好地进行数据分 析与模拟仿真,这种软测量技术在污水处理系统中的应用可以通过优化神经网络结构、结合其他数据处理方法、 全面预测污水处理系统重要参数、收集与生物处理过程密切相关的参数以及加强对污水生物处理数学模型的研 究等方式得到不断改进和完善。     

基于观测器的网络控制系统均方指数稳定控制器设计

针对具有随机时延、状态难以测量等问题的网络控制系统,提出一种基于状态观测器的均方指数稳定控制器设计方法.使用变采样周期的方式将网络控制系统离散化,将系统建模为马尔科夫跳变系统,然后设计了基于状态观测器的反馈控制器,证明了闭环系统的均方指数稳定性,通过求解线性矩阵不等式给出了观测器和控制器反馈增益设计方法.仿真结果验证了所提设计方法的有效性.     

基于无迹卡尔曼滤波的轮毂电机驱动车辆状态观测

针对车辆质心(CG)侧偏角和轮胎附着力等参数无法用传感器直接测量得到的情况,本文设计了一种基于无迹卡尔曼滤波的车辆状态观测器。该方法考虑了车辆运行工况变化时的非线性因素,引入了非线性动态轮胎模型来提高轮胎侧向力的估算精度。与动力学软件AMESim建立的参考模型进行了对比仿真,仿真结果表明:本文建立的观测器能够准确估算出轮毂电机驱动汽车的状态参数。     

带有传感器故障的模糊时滞系统的容错控制

针对一类连续非线性时滞系统,在状态不完全可测的情况下,研究了带有传感器故障的容错控制问题。采用T-S模型对非线性系统进行模糊建模,通过构造广义系统设计了观测器,同时估计出系统的状态与故障,进一步利用平行分布补偿算法（PDC）设计基于观测器的模糊容错控制器,给出了保证该模糊容错控制系统稳定的充分条件。仿真例子进一步验证了所提出方法的有效性。