多变量系统神经网络解耦广义预测控制及其应用

本文以双输入双输出的多变量系统为例，讨论了多变量系统的神经网络动态解耦问题，给出了网络训练的具体算法，并以电加热炉为对象，经解耦后应用广义预测控制器进行了实时控制，获得了满意的结果。     

单元机组负荷系统的多变量模型算法解耦控制

单元机组负荷系统是具有耦合的两输入两输出多变量系统,具有较大的惯性。模型算法控制是基于对象脉冲响应模型的一种预测控制,在惯性迟延对象的控制中有很好的应用。文章首先将系统分解为2个双输入单输出系统,并分别用模型算法控制设计控制器,通过联立求解二元一次矩阵方程组,达到解耦设计的目的。通过300 MW机组负荷系统的仿真,验证了该方法的有效性。     

多变量时滞系统的解耦模糊内模控制

针对时滞多变量耦合系统，研究了带有多时滞的多变量稳定过程的解耦内模控制，根据开环系统的时滞给出了一种时滞系统多变量解耦方法，由于理想的多变量时滞系统内模控制器设计复杂，且根据内模控制理论设计的控制器一般是高阶的，因此采用模糊控制方法设计模糊内模控制器。其宗旨是首先根据过程对象的模型，设计多变量时滞解耦的预补偿器，对其进行对角优势化，利用补偿后的主对角元素作为内模控制的预估模型，设计了多通道模糊内模控制器。仿真结果表明，该方法具有很好的解耦能力，鲁棒性强；方法简单，易于实现。具有工程应用价值。     

基于模糊神经解耦控制的双馈水轮发电机系统仿真

双馈水轮发电机系统是一个涉及水力、水轮机和发电机的综合复杂系统。针对系统具有多变量、非线性、强耦合和参数不确定性的特点，本文提出了一种两级串联结构的自适应模糊神经网络解耦控制策略，前级为基于智能权函数规则的自调整模糊控制器，后级为基于动态耦合特性的自适应神经网络解耦控制器，并从理论上证明了学习算法的收敛性。为了验证所提出控制策略的有效性和正确性，本文对双馈水轮发电机系统在水力、水轮机和发电机参数变化时的鲁棒性分别进行了仿真研究。与常规PID控制的仿真结果比较表明，提出的解耦控制策略能较好地克服参数变化和对象模型结构变化对运行性能的影响，具有鲁棒性好，解耦能力强的优点。     

多变量系统的神经元解耦控制

论述了神经元解耦控制系统的三种典型结构,其中包括神经解耦器分别位于控制器之前和之后的两种串联结构和一种反馈结构;给出了三种系统结构中神经解耦器的指标函数;提出了基于系统灵敏度矩阵的解耦控制学习算法,该算法考虑了多变量系统各变量之间的相互干扰,在更广泛的意义上探讨了多变量系统的神经元解耦控制。     

非线性耦合系统的自适应蚁群滑模控制

针对一类多子系统之间具有强耦合关系的非线性系统,提出自适应蚁群滑模控制方法.依据等效滑模控制理论,建立滑模算法控制结构图,用于解耦非线性耦合系统;根据自适应蚁群算法建立了多变量蚁群算法的图形表示,对滑模控制中的滑模面斜率进行优化,来削弱“抖振”现象.该方法可以用较小的计算量对耦合系统自然解耦,并利用蚁群算法的并行特性来...     

基于预测函数控制的制粒机控制应用研究

制粒机是饲料机械中的关键设备之一,其调质器属于多变量耦合对象,常规控制难以获得满意的控制效果。为此建立了制粒机调质器的双输入双输出数学模型,并采用对角矩阵解耦设计方法实现解耦,最后利用预测函数控制（PFC）实现了对制粒机的有效控制。为了增强PFC的鲁棒性,采用了特征模型来构造PFC的预测模型。加入了负荷设定值自整定环节,以确保制粒机的运行效率的提高。实际运行表明,这种控制方法能在正常制粒的同时,做到满负荷运行。     

基于需求响应的电-热-气耦合系统综合直接负荷控制协调优化研究

传统能源系统运行、规划局限于电、气、热(冷)等单一能源形式系统,无法充分发挥它们之间互补优势和协同效益。对电–热–气多种能源的优化调度研究,可以实现统筹优化配置,提高多种能源互补利用效率;同时直接负荷控制参与多能源的优化调度为多能源协同调度提供新思路。首先构建了一种电–热–气多源耦合系统结构,分析了供给侧多源耦合系统的特性及需求侧直接负荷控制参与多种能源负荷的特性,其次建立了基于多种能源的直接负荷控制参与电–热–气耦合系统的综合经济优化调度模型;然后仿真分析了电–热–气耦合系统多源互补协调优化调度的场景,以及直接负荷控制参与的电热气耦合调度的特性。结果显示:供应侧多种能源的互支持和备用对于保证多能源系统的安全运行具有重要意义;需求侧调度使供需更趋于平衡,综合直接负荷控制对电–热–气耦合系统需求侧的优化,能够降低峰值负荷,增加需求侧的弹性。     

多变量自校正前馈PID控制器及其在协调控制中的应用

本文提出一种多变量自校正前馈PID控制器,它不仅可以消除可测外扰的影响,而且可以应用于多变量系统实现解耦控制。电站负荷控制系统的数字仿真表明,该控制器具有良好的控制效果,使负荷控制和汽压控制系统间耦合大大减小。     

高温多相流风洞模糊PID自整定神经元解耦补偿控制

高温多相流风洞可以模拟锅炉运行时烟道中气固两相流的流动状态。为此,根据高温多相流风洞的工艺过程,可进行其变量之间的耦合关系分析。针对高温多相流风洞变量之间的强耦合关系设计了1套模糊PID参数自整定与神经元解耦补偿器相结合的高温多相流风洞控制方案。仿真结果表明,该控制方案对于具有多变量强耦合特性的高温多相流风洞对象的解耦控制性能良好。     

钢丝连续拉丝机张力自适应解耦控制

以钢丝连续拉丝机为研究对象,通过对拉丝机张力模型的研究,将PID控制器和自适应拉丝模尺寸变化的自适应律以及前馈解耦方案相结合,提出了一种新的应用于拉丝机张力的自适应解耦控制方案.给出了系统张力模型和用于参数调整的自适应解耦算法.通过仿真与实验研究,表明该控制器可以解决拉丝机张力耦合控制问题,实际应用效果良好.     

基于优化模糊PI控制的DFIG矢量控制系统研究

为了获得最大的风能转换率,研究了双馈异步风力发电机基于定子磁链定向的矢量控制技术,考虑风力发电的不稳定性,将传统PI控制器与改进的模糊算法相结合,设计了风力发电系统优化模糊PI控制器,不仅实现了系统输出功率的有效解耦,而且提高了风能转换率。通过建立双馈风力发电系统的仿真模型,对传统PI控制,模糊PI控制和优化模糊PI控制三种方式进行仿真对比,结果证实采用优化模糊PI控制的双馈风力发电系统能达到更好的控制效果。     

双抽可调式汽轮机控制系统整定研究

介绍双抽可调式汽轮机通过蒸汽图确定各电、热负荷解耦控制参数的方法，并通过实例给出具体计算过程，对比例常数和边界条件进行了分析。由于该方法采用前馈 反馈控制模式，不要求解耦公式达到很高的精度，因此有助于解决生产中的实际问题。     

一类非线性过程的智能控制方法研究

以一类典型的非线性过程控制系统双腔加热炉为背景,讨论复杂系统的控制问题.为了实现对复杂系统的稳定控制,必须考虑诸如非线性、大时滞、时变和强耦合的控制问题.设计了一种复合模糊神经网络控制器,利用模糊神经网络对系统进行辨识,利用神经元实现系统解耦,利用基于神经网络的自组织模糊控制器实现了系统的控制,实验证明了控制器对该类非线性过程控制的有效性.     

单元机组协调系统的非线性内模控制

协调系统的性能直接影响单元机组运行的安全性和经济性。为了克服非线性环节以及能量供需之间关联耦合作用对协调系统控制品质的影响，本文将反馈线性化方法与多变量内模控制结构结合，针对一个通用的非线性协调系统模型，设计出非线性内模协调控制器。文中分析了多变量非线性内模控制结构的鲁棒稳定性及动态性能。在不同负荷下的仿真试验表明，所设计的控制系统具有良好的解耦效果和抗干扰能力。     

主动磁悬浮轴承的滑模自抗扰解耦控制

针对磁悬浮轴承系统各径向自由度之间存在的耦合关系,特别是转子高速时的陀螺效应耦合,提出了一种基于滑模自抗扰解耦控制的方法.首先建立了考虑耦合效应的系统模型,利用扩张状态观测器对系统的内外扰动进行估计和补偿,把多变量耦合系统解耦成4个单自由度的二阶串联积分型子系统.为保证系统的快速动态响应,将滑模控制引入到非线性状态误差反馈控制律中,设计了各自由度的滑模自抗扰控制器,并利用Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性.通过抗干扰和信号跟踪试验仿真,结果表明,所设计的滑模自抗扰控制器实现了对磁悬浮轴承各自由度的解耦控制,响应快,能对设定信号进行跟踪,抗干扰能力强,同时解决了磁悬浮轴承高转速运行下的陀螺效应对控制的影响,能适用于纺纱机械转杯的高速场合.     

VSC-HVDC输电系统的模糊神经网络控制

针对VSC-HVDC这个非线性耦合系统,本文设计了一种模糊神经网络智能控制器。该智能控制器将模糊逻辑与神经网络相结合,能够较好地实现对象的解耦控制。文章分析了控制器的结构及其学习算法,仿真研究表明,所设计的智能控制器性能良好。     

钢球磨煤机制粉系统自抗扰解耦控制

针对钢球磨煤机(球磨机)制粉系统控制过程中存在的多变量、强耦合、非线性和时变性等特性,提出了自抗扰控制器(ADRC)解耦控制方案,将多变量球磨机制粉系统作为多个单变量回路系统,对每个单变量回路系统设计自抗扰控制器,建立ADRC球磨机制粉控制系统;将各变量间的耦合作为各单变量回路系统的外部扰动,由扩张状态观测器(ESO)进行估计,并在前馈通道中进行补偿,以对各耦合变量进行解耦.仿真试验结果表明,与常规球磨机PID解耦控制相比,球磨机自抗扰解耦控制系统具有适应性、抗扰性和解耦能力强的良好控制品质.     

基于单位矩阵的电动汽车永磁同步电机制动电流解耦技术研究

针对电动汽车永磁同步电机在制动状态下电流耦合问题,提出一种单位矩阵解耦控制算法以保证永磁同步电机制动时有良好的动态响应.在永磁同步电机数学模型的基础上设计了矩阵电流解耦控制器,将电流解耦控制器矩阵与永磁同步电机数学模型的乘积构成单位对角矩阵.通过矢量控制对所提算法和传统PI电流调节器进行仿真比较研究,仿真结果表明该算法能够有效解决电流环交直轴动态耦合问题,还可实现被控变量能1:1的快速准确跟踪控制变量,提高了系统制动过程中动态响应速度和准确性,最后搭建实验平台进行了验证.     

桂平糖厂 B6-35/5 汽轮机按热负荷方式运行时带不起负荷的处理

１问题的提出通常背压式汽机可有两种运行方式,一种是电负荷方式,一种是热负荷方式。当按电负荷方式运行时,汽轮机由压力变换器控制,自动调节转速（单机运行时）或电负荷（并网运行时）。当按热负荷方式运行时,汽轮机由调压器控制,自动调节排汽压力。背压式汽轮机主...