蓄电池快速充电模糊控制技术的研究

由于电池充电时充电电流与充电时间的非线性，采用PID、PI等传统的控制方法对充电过程进行控制的效果不佳，该文在研究镍镉、镍氢电池充电特性的基础上，提出了利用模糊控制技术对充电过程进行智能控制的方法。文中详细介绍了充电模糊控制器的设计过程，并以XC164单片机为控制核心，设计了一种针对镍镉、镍氢电池的智能充电系统，实验结果表明，该系统可对电池的复杂充电过程进行最优控制，充电快速、效率高，充电安全，不会损坏电池或缩短电池寿命，实现了充电过程的智能化控制。     

数字式镍氢电池充电器的设计与实现

针对12V16AH容量的镍氢电池充电需求,设计了一款数字式智能充电器。该充电器电源电路采用反激式拓扑结构,控制电路通过对电池电压、充电电流和电池温度的监测以动态调整PWM波占空比,从而实现电池充电过程的数字化和优化管理。介绍了硬件电路的原理,并详细分析了RCD箝位电路和变压器的设计,介绍了充电器的软件流程。实验结果表明,该系统能实现电池充电过程的优化控制管理,具有充电快速、可靠、体积小等优点,可广泛适用于不同类型电池的充电。     

数字化智能充电系统的设计

介绍了目前常用充电终止控制方法的优缺点,以马斯定律和镍镉、镍氢电池充电特性为基础,使用模糊控制技术对快速充电过程进行智能控制。以XC164CM单片机为控制核心,设计了一种针对镍镉、镍氢电池的数字化智能充电系统。实验结果表明,充电电流较好的跟随了马斯定律给出的可接受的最佳充电曲线,从而提高了充电效率并且有效的防止了电池过充电,实现了高效、快速、安全充电。     

一种新型智能矿灯充电柜设计

针对煤矿目前矿灯电池种类多,存在各种不同的矿灯充电方式的问题,设计了一种可兼容多种矿灯类型的智能矿灯充电柜。该充电柜可精确控制锰酸锂电池、磷酸铁锂电池、镍氢电池及铅酸蓄电池的充电电压、充电电流,还可检测与显示矿灯充电状态、矿灯在架、电池故障等信息以及对电池健康状态进行快速鉴定、维护等。     

基于BP神经网络的蓄电池充电控制优化研究

为了对蓄电池的充放电控制过程进行优化,根据其物理模型和化学反应机理,在Simulink环境中搭建铅酸蓄电池的三阶动态仿真模型.设置不同的实验测试条件,分析不同条件对蓄电池端电压和荷电状态(SOC)的影响.依据马斯最佳充电理论,基于BP神经网络算法控制蓄电池的充电电流,并与分阶段变流充电方式进行对比.实验和仿真测试结果表明,所建模型的准确率高,新型充电控制策略能更好地逼近马斯充电曲线,达到提高充电效率和延长蓄电池使用寿命的目的.     

飞轮电池在离网型风力发电系统中的应用

针对目前风力发电系统中储能装置(蓄电池)寿命短、充放电效率低的问题,提出采用飞轮电池作为储能装置的方案,分析了飞轮电池的d-q模型及其充放电控制策略。在飞轮电池充电控制过程中,采用基于转子磁场定向的矢量控制策略;在放电控制过程中,采用以直流母线电压为控制对象的控制策略。仿真结果表明,采用飞轮电池作为离网型风力发电系统的能量缓冲装置,能够有效稳定离网型风力发电系统的直流母线电压,提高其电能质量和稳定性。     

风力发电与电动汽车充放电协同优化调度策略

大规模电动汽车无序充电以及风力发电在电网中的渗透率不断提高,给电力系统带来安全经济运行问题。在考虑电动汽车电池容量约束、充放电功率约束以及24 h的电动汽车运行行为特性基础上,建立了风力发电及电动汽车负荷平抑、降低电动汽车充放电费用和负荷峰谷差率的多目标协调优化调度模型;采用传统遗传算法和自适应非线性遗传算法对所建模型进行求解。仿真结果验证了模型的合理性以及算法的正确性。     

基于多时间尺度的电动汽车充电过程故障在线预警方法

为了保障新能源车辆的安全、平稳运行,并且缓解环境危机,加速开发和推广应用新能源车辆,分析单体电池基本性能,为了准确清晰的表征电池电压的变化趋势,采用"电压差归一化曲线"来进行分析动力电池组安全特性,以短期和中长期不同时间尺度为依据制定电动汽车充电过程故障在线预警控制策略,主要研究了电池充电温升因素影响下的中长期充电预警控制策略,并建立目标函数,利用遗传算法进行优化控制,最后利用充电桩监控平台提供的充电状态信息数据,对所提出的基于电池模型的充电设施充电数据在线预警进行了验证.     

模糊神经网络充电算法研究

电池的充放电是一个复杂的电化学变化过程,其复杂性表现在多变量、非线性、离散型.马斯(J.A.Mas)通过大量实验研究,为提高充电效率和稳定性,给出了为前提的蓄电池可接受的最佳充电电流曲线.提出一种根据遗传算法优化的模糊神经网络充电控制算法进行仿真.通过仿真实验得出,算法具有在线学习的能力能够较好地跟踪最佳的可接受充电电流曲线,提高充电效率,有效防止电池的过充和过热问题.     

电动车充电负荷建模及对配电网的影响分析

在电动车充电负荷建模优化的研究中,电动汽车大规模使用后,需要对电动汽车的充电负荷建模与准确计算,以分析对电网的影响.通过对电动汽车电池的充电特性、充电起始荷电状态及充电时间等因素分析,建立单个电动汽车充电负荷模型,根据中心极限定理进而得到大量电动汽车充电负荷的计算方法,分别在不同电价政策下考虑电动汽车常规充电和快速充电情况下,对电动汽车充电负荷进行了仿真比较分析.仿真结果表明,由于电动汽车多在夜间充电,则对原负荷曲线有一定“填谷”作用,均增加了负荷系数,缩小了峰谷差;尤其在分时电价无快充情况下,峰谷差最小,负荷系数最大.     

智能厂房温湿度控制系统

首先分析了厂房温湿度控制与一般建筑物空调系统的区别,指出现在流行的空调控制方法不适合厂房温湿度控制;接着提出一种智能温度控制方法,它不需要确定系统的数学模型,用专控制的方法,在不同控制阶段分别采用开关控制,模糊控制和智能ＰＩＤ控制;最后介绍了实行结果。     

模型跟踪广义预测鲁棒自适应控制器

本文采用滤波CARMA模型,基于内模原理,提出了一种新的广义预测鲁棒自适应控制器,并分析了闭环系统性能,在新的控制器中,引入适当的前馈作用,使得跟踪和调节问题解耦,利用部分状态跟踪、模型参考以及极点配置方法解决跟踪问题,利用多步预测滚动优化方法解决调节问题;适当选择滤波器可以保证对平稳随机扰动有满意的响应,减少可调参数对闭环系统响应的影响,增强系统对未建模动态的鲁棒性,仿真结果表明:该控制器对确定性和非平稳随机扰动具有不变性,对系统时延和阶次变化具有鲁棒性,适用于非最小相位和开环不稳定系统。     

A three-loop model-following control structure: theory and implementation

This article presents a novel three-loop control system, which supplements control structures known from the literature as model following control (MFC). The major advantage of the proposed system is its high robustness to process parameter variations; it is much higher than that offered by single-loop or two-loop control systems. Features of the new structure are revealed by a theoretical analysis that has been carried out from the viewpoint of requirements for a force/pose controller of a Stäubli RX60 manipulator. This article shows how the proposed control structure responds to such strong process parameter variations and makes a comparison to results yielded by single-loop control structures.     

Robust containment control in a leader–follower network of uncertain Euler–Lagrange systems

A distributed controller is developed that yields cooperative containment control of a network of autonomous dynamical systems. The networked agents are modeled with uncertain nonlinear Euler–Lagrange dynamics affected by an unknown time‐varying exogenous disturbance. The developed continuous controller is robust to input disturbances and uncertain dynamics such that asymptotic convergence of the follower agents' states to the dynamic convex hull formed by the leaders' time‐varying states is achieved. Simulation results are provided to demonstrate the effectiveness of the developed controller. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

解耦控制的现状及发展

通过对多变量系统解耦设计的必要性分析,介绍了传统解耦、自适应解耦、鲁棒解耦、智能解耦等各种解耦方法,并叙述了各种方法的研究现状和应用情况,同时分析了各种方法局限性。指出解耦控制领域的研究已成为控制理论和控制工程界共同关注的热点。自适应解耦与智能解耦,侧重于控制器的研究,它们更多采用试探、优化方法来设计控制器．理论研究还尚待完善。因此,寻求一种有效的、简单易行的控制方法,即寻求理论与实际结合点,是今后研究的方向。     

一种专家智能控制器的仿真研究

该文提出一种专家智能控制器（简称为ＥＩ控制器）．该控制器的参数可基于专家知识和过程参数的变化实时进行调整。仿真结果表明对于工业过程中的大纯滞后、非线性、变参数特性能获得较为满意的调节效果。     

六自由度并联机器人分散鲁棒非线性控制

针对六自由度并联机器人动力学特点,提出了一种新型分散鲁棒非线性控制方法.与传统PD控制策略和已有分散鲁棒非线性控制方法相比,由于控制律中增加了广义误差的小数幂项,改进后的方法除保持原方法的优点外,还具有较强的终端收敛能力,能够保证跟踪误差以更快的速度全局一致收敛到一个更小的剩余集.通过选择合适的控制器参数,可使剩余集趋于0.运用Lyapunov方法分析了系统稳定性,给出了系统稳定性条件.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.     

Multivariable PID control by decoupling

This paper presents a new methodology to design multivariable proportional-integral-derivative (PID) controllers based on decoupling control. The method is presented for general n × n processes. In the design procedure, an ideal decoupling control with integral action is designed to minimise interactions. It depends on the desired open-loop processes that are specified according to realisability conditions and desired closed-loop performance specifications. These realisability conditions are stated and three common cases to define the open-loop processes are studied and proposed. Then, controller elements are approximated to PID structure. From a practical point of view, the wind-up problem is also considered and a new anti-wind-up scheme for multivariable PID controller is proposed. Comparisons with other works demonstrate the effectiveness of the methodology through the use of several simulation examples and an experimental lab process.     

一种具有非线性观测器的分散式自适应鲁棒机器人控制新方案

本文提出一种新型的分散式自适应鲁棒机器人控制方案。它主要解决以下诸方面的问题:1)减少在线计算量;2)通过设置一个非线性观测器来及时修正模型信息,以适应负载及其他因素变化的需要,进而有效地减少所需控制值(尤其当系统处于平稳工作状态时,效果更加明显),相应地,也就减少了系统工作时的动能损耗。这一点对[1]中提出的机器人分散式变结构控制算法有较大改进;3)对系统的不确定性和扰动作用具有鲁棒性。     

Feedforward output-feedback control for continuous exothermic reactors with isotonic kinetics

The robust feedforward (FF) output-feedback (OF) control problem of (possibly open-loop unstable) continuous exothermic jacketed reactors with isotonic kinetics with respect to reactant concentration is considered. The volume, temperature, and concentration must be regulated by manipulating the feed, exit and coolant flowrates on the basis of volume and temperature measurements. The problem is addressed as an interlaced controller-observer design within a constructive control framework. The result is a quasi linear-decentralized (qLD) FF-OF dynamic controller which: (i) recovers (up to observer convergence) the behavior of a robust nonlinear FF-SF controller, (ii) has closed-loop stability conditions coupled with conventional-like tuning guidelines, and (iii) constitutes an add-on to the PI control scheme commonly employed in industrial reactors. The approach is tested with an open-loop unstable reactor example through simulations.