闪光焊机的移动控制策略与仿真分析

为了在实物样机制作前对焊机移动控制策略进行研究,建立了无头轧制系统及移动式闪光焊机的虚拟样机,根据系统对移动焊机的作业要求,采用了速度和位移分段控制方案;为了保证焊机前进行程中的同步跟踪性能、减小焊机与轧制坯间的机械耦合、提高焊机的抗干扰能力,提出了基于人工免疫调整机制的单神经元复合控制策略。仿真分析表明,速度和位移分段控制保证了焊机前进行程的速度和返回行程的位移要求,单神经元复合控制可以有效地提高焊机对轧制坯的同步跟踪精度,人工免疫反馈机制可显著增强焊机的抗干扰能力。     

气液联合多通道同步加载比例复合控制系统

研究了多输入多输出气液联合同步加载系统的数学模型及其特点,通过分析气压加载的动态过程,指出气压加载子系统的纯滞后与大惯性是限制整个系统动态性能提高的关键环节,并提出了加快系统动态响应速度的方法。针对气压加载与液压加载特性显著不同的特点,提出一种比例复合控制方法。该方法通过基于H∞理论的鲁棒控制器、同步控制器及协调控制器的复合控制作用,分别控制各通道的电液或电气比例阀,实现6个液压加载通道与4个气压加载通道的同步协调加载。试验结果验证了该方法的有效性与实用性。     

基于遗传算法和智能PID的复合控制结构设计

温度控制系统的精度要求高,经典PID控制在该系统的应用中存在延迟性、非线性等问题,应用效果有限。鉴于此状况,提出了基于遗传算法和智能PID的复合控制系统,将单片机作为控制器,适配铂电阻和TEC制冷器,建立智能PID控制算法,以动态机制实现对PID关键参数的调整;此外,匹配遗传算法,以便高效收集控制参数,针对此类参数做深度的优化。从应用效果来看,系统的控制精度为±0.03℃,温控范围10~55℃,精度较高,温度控制能力较强,温度控制效果较好。     

基于有源滤波的单相交流充电桩谐波治理研究

目前交流充电桩应用广泛,随着充电桩日益增多,其产生的谐波污染也越来越严重。针对单相交流充电桩谐波治理问题,将有源滤波技术应用到交流充电桩中。根据充电桩特性采用单相并联有源滤波器(PAPF)。对基于瞬时无功功率理论的单相谐波检测法进行探究,并结合最小均方(LMS)与最小四阶矩(LMF)自适应算法提出一种新型定步长自适应低通滤波器用于提高谐波检测性能。控制环节采用结合重复控制的内外环复合控制策略完成稳压控制、谐波追踪及补偿。基于Matlab/Simulink仿真分析低通滤波环节输出的波形并搭载样机实验,结果验证该算法可提升谐波检测性能。建立单相PAPF系统仿真并通过快速傅里叶变换(FFT)分析系统谐波补偿能力,结果证明单相PAPF可有效治理谐波,使总谐波失真(THD)降至5%以下。     

全负荷脱硝在捷制500MW机组锅炉上的设计应用

为响应国家提出的深度调峰号召，神头二电厂#1机组拟实现25%及以上负荷脱硝装置正常投运，各项环保指标在国家要求烟气排放指标内，将脱硝入口烟温提高到300℃以上。针对亚临界低倍率复合循环锅炉的水循环特点，利用热水再循环技术实现全负荷时段脱硝设备入口烟气温度满足投运要求，达到排放指标。测试运行结果证明，系统设计1号机组省煤器新增复合热水再循环系统改造工程实施后脱硝入口烟温升效果明显，运行试验机组在25%额定负荷及以上负荷，脱硝入口烟温均可保持在300℃以上，同时省煤器出口水温低于饱和温度并有很大的裕度。     

大臂耦合运动串级PID复合控制方法研究

针对自动模式下凿岩台车大臂摆动和俯仰因耦合运动难以控制的问题，提出一种大臂耦合运动串级PID复合控制算法。根据大臂机械结构简图分析大臂俯仰和摆动两关节产生耦合运动的原因；分析位置式PID、增量式PID分别适用于串级PID的位置环和速度环，设计出耦合运动串级PID复合控制算法，并解释具体推算过程；通过在样机试验平台上进行搭载测试，验证了该控制算法的有效性和控制系统的稳定性。研究结果表明：该控制算法能有效解决大臂耦合运动问题，串级PID内、外环配合使控制系统稳定性好；在阶跃信号下目标角度的超调量小(0.5%),在斜坡信号下油缸运动速度动态跟随效果好，其角度误差波动率最大为15.87%。     

心脏脉动流模拟驱动电机设计与控制方法研究

心脏脉动流实验系统是为了模拟人体血液循环系统而搭建的实验台。模拟心脏脉动流要求驱动机构能产生脉动的运动规律，其可以通过使用直线驱动元件带动活塞运动，从而使密闭水箱中的硅胶心脏模型压缩与舒张，由此来模拟心脏腔室内的血流脉动规律。根据实验台循环系统对驱动电机的结构要求及控制要求，提出利用有限元分析法建立R-Z轴模型设计驱动直线电机，解决现有驱动直线电机不能同时满足垂直方向行程大、灵敏度高、推力大的问题。提出基于粒子群算法智能参数整定的反馈+二阶前馈复合控制算法，解决了其他同类型实验台控制精度低、PID调参难、与生理曲线差别大的问题，达到了较好模拟真实心脏腔内血流流量和压力曲线的目的。     

造纸工厂的电压暂降治理技术研究

针对造纸工厂中的电压暂降问题，结合治理需求，以动态电压恢复器为切入点，围绕改进型比例谐振复合控制策略展开研究。通过Matlab/Simulink平台进行仿真实验，研究电压暂降治理技术，实现对造纸工厂电压暂降的有效补偿。本课题设计的动态电压恢复器从电网侧获取能量而无需额外的储能装置，控制分裂电容三相桥式逆变器分相输出补偿电压，治理包括三相不平衡在内的多种电压暂降故障。     

Fuzzy-PID复合控制在单晶硅等径生长中的应用

单晶体生长炉具有非线性和大纯滞后的特点，应用常规PID控制难以实现有效控制，采用Fuzzy-PID复合控制模型，在Windows平台下实现了有效的控制，并给出实时控制的程序设计方法。     

基于运动意图识别的上肢助力外骨骼复合控制方法研究

针对上肢助力外骨骼助力时响应延时问题，提出一种基于人机交互力信号、位姿信号数据融合的运动意图识别算法，使用支持向量机(Support vector machine, SVM)分类器对人体运动信号进行分类，确定穿戴者运动意图，对控制参数做出适应性调节，改变人机协同控制系统响应速度。采用果蝇优化算法(Fruit fly optimization algorithm, FOA)优化支持向量机，提高分类准确率；引入有限状态机(Finite state machine, FSM)，处理非合理运动意图。为降低外骨骼控制系统跟踪误差，设计一种模糊控制与阻抗控制结合的复合控制方法，提高控制参数更新速度，实时调整轨迹。开展运动意图识别实验，结果表明，识别准确率可达97.93%，可快速检测出非合理运动意图，与使用肌电信号作为运动数据相比，降低信号处理难度的同时，保持了较高的准确率；通过控制系统性能仿真与外骨骼助力性能测试实验证明了控制方法的可行性。