模糊自适应PID控制在电阻炉温控中的应用仿真

电阻炉是一个具有工作参数随炉温变化而变化的受控对象,具非线性和大滞后的特性,很难建立其精确的数学模型.本文设计了一种电阻炉温模糊自适应PID控制器硬件系统及控制逻辑,首先将电阻炉温度模型等效为一阶惯性滞后环节,根据系统误差e和误差变化率ec作为系统的输入量,然后采用一种模糊自适应PID控制方法,对PID的参数进行在线自动调整.为了验证设计系统的合理性,通过软件MATLAB对整个控制系统进行建模和仿真.仿真结果表明:设定电阻炉控制炉温为100℃时,采用传统的PID控制算法超调量为18.5%,经过600 s达到稳态;而采用模糊自适应PID控制算法的超调量基本为零,达到稳态时间为300 s,由此说明模糊自适应PID控制算法响应快、达到稳态时间短且稳态效果好;在仿真时间第600 s的时候对两种不同电阻炉炉温控制系统添加一个-5℃的干扰信号,模糊自适应PID控制系统波动小、恢复稳态时间短,说明其抗干扰能力强、鲁棒性好;因此,通过本文研究表明:将模糊自适应PID控制算法应用在电阻炉温度控制中,控制效果好、实用价值高.     

轮毂电机电动汽车电子差速低速转向控制仿真

针对轮毂电机独立驱动电动汽车电子差速的问题进行研究,通过对轮毂电机驱动和传统汽车的差速装置驱动进行比较分析.根据阿克曼汽车转向模型和各个轮毂电机独立可控,提出基于MATLAB/simulink搭建汽车理想状态下的转向仿真建模.仿真结果表明:Ackermann-Jeantand转向几何模型可以计算出给定方向盘角度下的各个车轮的实际速度,进而分别控制各个轮毂电机的转速实现电动汽车电子差速的目的,满足汽车低速转向的要求,对进一步研究电动汽车独立转向电子差速等问题具有一定的借鉴意义.     

关于钢管的搬运最小厚度

决定钢管管壁厚度的经验公式已应用了50多年,这些公式对于小尺寸钢管偏于保守,而对于大尺寸钢管则相反。可是,本文中导出的公式提供一个考虑目前通用的高强度钢的更精确和更经济的最小厚度的控制标准。     

移动充电系统的锂电池SOC的估算及检测设计

为了能够实时在线检测移动充电系统的锂电池SOC,防止移动充电系统过度充放电,结合移动充电系统实际工作情况,提出在移动充电系统充放电两种状态下采用新的一种简单、易实现的分阶段算法分别对锂电池进行SOC估算.文中搭建一种新型改进二阶RC等效电路模型,利用最小二乘法理论进行锂电池参数辨识,考虑温度、充电电流和电池寿命SOH等因素对SOC估算的影响,对算法进行参数修正,并设计一种基于Android平台电池荷电状态检测系统,以容量2 750 mAh的比克三元锂电池为对象,进行HPPC实验,将实验值与仿真数据进行对比验证.结果表明:分阶段修正算法能较好地估算锂电池SOC,同时该检测系统能实时在线对锂电池进行SOC估算,验证了新修正SOC估算算法的可行性和检测系统的正确性,对实际工程应用具有一定的参考价值.     

发电隧洞和压力水管经济情况的复查

本文复查了决定水电站发电隧洞和压力水管最佳直径的问题,并导出了一个公式。它能胜过详细分析中必然包括的艰巨的数字计算。决定发电隧洞和压力水管最佳经济直径的方法,在文献中已作了充分地论述,因此可能认为是已经确定了的。在个别情况下根据所需精确度,确定最佳直径可能是费力的,且需结合高速计算机用数值法处理,但一般来说这种方法是肯定的。即使结合水力瞬变情况、水轮调节要求和飞轮效应,应用公式来模拟,也没有什么困难。和理论分析相比,尽管数值逼近法虽有能力处理特殊的情况,但通常存在的缺点是不能提供具有普遍意义的资料。一种只需少量基本计算以确定经济直径的完全不同的方法是应用经验公式,例如那些劳汀,沙卡莱和华尔蒲斯推荐的计算压力水管的公式。应用这些公式需要知道额定容量和水头。尽管这些公式是简单的,但其精度一般在10—15%范围以内。有些情况应用经验公式比不得已而作过多的任意假定的详细研究更为合理。虽然作为推导和构成这些公式的基础的理论是相当合理的,但往往对它们是否能应用存在着怀疑。要能成功地应用经验公式须要相当深入了介问题的性质,因此要承认有例外。详细的数值法研究和经验公式之间的折衷办法是理论分析,这是本文的根据,以赏试综合理论上的严密性和简化性这两方面的优点。采用少许合理的假设以便使复杂性易于进行数学处理,但这样做似乎并未降低计算结果的精度。在下列公式中忽略了水力瞬变和水轮机调节要求对直径的影响,要达到上述要求,修正可能是必须的,而这种修正将必须视各种的情况而定。     

基于非局部CTV-L1模型的大破损彩色纹理图像修复

针对大破损彩色纹理图像的修复问题,本文将TV-L1模型推广到非局部CTV-L1模型。该模型不仅包含非局部算子,同时还引入了CTV (Color Total Variation)规则项。前者可以修复大破损纹理图像,后者充分考虑了彩色图像层与层之间的耦合关系,在处理彩色图像时可以有效地保边缘。为提高模型的运算效率,本文通过引入辅助变量和Lagrange乘子为其设计了相应的增广Lagrangian算法。数值实验结果证实所提出的模型在处理彩色图像时可以有效地保持边缘,同时去除图像中异常的不规则点。本文的相关研究可以推广到彩色纹理图像椒盐噪声去除及彩色纹理图像分割等。