离心机的自适应鲁棒控制系统

为了改善离心机的控制性能和稳定性，进行了离心机的自适应鲁棒控制系统研究；基于电动机与离心机相连的结构，设计了控制器以期得到满意的控制性能；首先提出了一种基于自适应鲁棒控制器的离心机控制系统，针对离心机模型设计了自适应鲁棒控制算法；试验结果证明了该控制算法的有效性；在环境条件不同的情况下，离心机控制系统仍表现了满意的控制性能。     

基于模型预测的日光温室温度优化控制

针对日光温室室内温度的优化控制,在切换控制的基础上提出基于模型预测(model predictive control,MPC)的温度控制方法。首先以室外环境因素、设备开关量以及室内温度为输入,建立NARX神经网络室内温度预测模型;进而将其输出作为目标优化函数的输入,该函数以温度的控制误差、设备切换次数、系统能耗为约束,从而将控制问题转化为目标函数的求解问题,在此基础之上得到局部最优的开关设备控制序列;最终通过滚动优化机制进入最佳温度切换控制状态。实验结果表明:基于模型预测的切换控制算法可以有效调控温室内的温度,降低温室系统能耗。     

离心-温度复合试验箱温度精密控制方法

研究用于加速度计计量校准的离心-温度复合试验箱地面温度控制方法。首先提出实现试验箱高低温环境的温控系统设计方案,进而针对气体温度大惯性、大延迟的特点,提出将预测PI控制方法和串级控制相结合的新型预测PI-PID串级控制技术应用于离心-温度复合试验箱的温度控制,它既克服了单纯PID鲁棒性差的特点,又克服单纯预测PI控制由于单层结构而抗二次干扰差的问题,两者的结合提高了系统控制性能,克服了纯滞后对系统的不良影响。仿真结果表明:预测PI-PID串级控制系统具有较好的鲁棒性及良好的调节性能,其总体性能优于单纯PID控制和传统PID-PI串级控制系统。     

多模型自适应控制理论及应用研究

本文针对多模型自适应控制系统的典型结构,分别研究了模型集、切换性能指标和控制器结构的相关问题,针对锅炉过热汽温的特点,设计串级过热汽温控制系统。主调节器采用多模型自适应预测控制,副调节器采用比例控制。该控制方案融合了多模型控制和预测控制的特点。仿真结果表明,在负荷大范围变化的工况下,控制系统仍保持了良好的控制性能,具有较强的鲁棒性。     

面向格式转换的数字视频处理方法及其硬件实现

提出了针对环境控制系统特点的脉宽-模糊复合控制方案;使用Matlab软件的Fuzzy工具箱和Simulink工具箱,建立了脉宽调节、PID控制、模糊控制和复合控制等4种控制模型,其中模糊控制模型以混合后的温度与基准温度之间的偏差及其变化率为输入,通过模糊推理得到控制信号;输入温度阶跃信号对该4个控制模型的阶跃响应特性进行了计算和分析;选取一组动态参数作为输入对复合控制模型的动态响应进行仿真计算,结果表明,复合控制系统有效解决了现有脉宽调节系统的温度波动问题。     

基于混杂系统Q学习最优控制的信号灯控制方法

采用混杂切换系统Q学习最优控制方法实现了单交叉口信号灯优化控制.提出了应用强化学习中的Q学习进行混杂系统切换控制的方法,并将该方法应用于解决交叉口信号灯控制问题.首先建立了交叉口混杂切换系统模型,在确定信号灯控制行为集的基础上,应用Q学习算法决定最优的控制策略,进而得出交叉口信号灯最佳切换信号.采用Paramics微观交通仿真软件进行了仿真,结果验证了采用该方法实现混杂切换系统优化控制问题的可行性和有效性.     

空调热水一体机制冷兼制热水模式的模糊判定

基于目前空调热水一体机在制冷兼制热水模式时,随着水箱温度的不断升高,机组制冷能效比下降和制冷量减少的问题,提出采用以水箱温度为切换点,控制水冷到风冷的切换。以前一日的切换温度和环境温度变化量为输入,当日的切换温度为输出设计模糊判定控制系统,并对其控制效果进行MATLAB仿真。结果表明,以前一日的切换温度和环境温度变化量为依据能够对当日的切换温度作出合适的判定。     

离心机臂动特性分析

 在高线加速度下热与振动复合环境试验中,通常用离心机来实现高线加速度环境.由于离心机臂端安装振动台、温度箱、夹具、试件,其总重量很大,在高转速下将产生很大的离心力,造成离心机臂伸长,从而影响加速度输出精度.因此,利用有限元方法,对离心机在不同转速下机臂位移场进行计算,分析了离心机臂伸长对加速度输出精度的影响,并对离心机固有振动特性进行了分析,得出了一些有意义的结论.     

空气源-水环热泵联合系统性能分析

建立空气源-水环热泵联合系统的模型,通过改变空气源-水环热泵联合系统的空气源热泵冷凝温度及蒸发温度,得到联合系统不同工况下的最佳性能系数。研究结果表明:在供水温度分别为45℃和50℃时,系统性能系数均在空气源热泵冷凝温度16℃时达到最大值,分别为2.128和1.954,供水温度为55℃时,系统性能系数在空气源热泵冷凝温度18℃时达到最大值1.805;供水温度分别为45℃,50℃和55℃时,单级系统(仅运行空气源热泵系统)、双级系统(空气源-水环热泵联合系统)相互切换的最佳蒸发温度分别为-2℃,-13℃和-23℃。指出根据不同工况及时调整热泵系统的运行方式能够提高系统能效。     

茴香及芹菜基可食性包装纸热封性能的研究

利用多功能立式包装机对蔬菜复合纸进行热封,通过温度单因素试验,确定了蔬菜复合纸的热封温度范围,并在不同温度下研究了大豆蛋白-茴香复合纸和大豆蛋白-芹菜复合纸的热封性能。研究结果表明,采用包装机上对辊加热装置进行封合时,芹菜基复合纸的热封温度应选择105 ℃以下;大豆蛋白-芹菜复合纸的热封性能显著优于大豆蛋白-茴香复合纸,平均热封强度是后者的3. 245 倍。     

基于压电元件的半主动振动控制的研究

为了克服主/被动控制中存在的缺点,提出了一种基于同步开关阻尼技术的半主动振动控制新方法.基于该方法的控制系统简单,只要一些电子元器件就可以实现振动控制,且控制效果好、鲁棒性高.采用此方法能有效对悬臂复合梁进行了振动控制.由于半主动控制方法的控制效果主要取决于电路品质因子以及开关切换的延时时间,因此通过探讨这两个参数对控制效果的影响,推导了基于开关切换延时的半主动振动控制的阻尼公式,搭建了悬臂复合梁振动半主动实验平台,对理论分析结果进行了实验验证.     

PLC控制系统在离心机闭环速度控制的应用

离心机的主机行走及浇包翻转速度是制约铸管质量的主要环节，采用闭环控制足解决这一问题的关键，而PLC的程序及控制精度又起着决定作用。本文就PLC控制的水冷型离心机浇注闭环速度控制系统作一介绍。     

一种新的隔震换能控制装置及其应用

提出了一种新的结构振动控制装置，该装置具有隔震换能和主动控制的双重功能。将该装置安装在建筑结构的隔震层处，在地震、大风等外荷载激励下结构的隔震层将产生较大的相对运动，由此可以驱动该控制装置发挥作用。此时由计算机控制，根据控制效果的需要可以使得该装置在隔震换能和主动控制的两种工作状态之间适时切换。本文建立了该装置的数学模型，提出了建筑结构隔震换能控制系统的分析方法和控制策略，并给出了一个结构控制仿真分析的算例。     

Variable-structure control of gas collector pressure based on smooth switching strategy for coke ovens

针对基于专家切换策略的焦炉集气管压力变结构控制方法具有动态切换特性差的缺点和集气管压力在不同工况切换时容易导致压力出现振荡和超调的现象,提出了一种基于平滑切换策略的集气管压力变结构控制方法.该方法根据集气管分管压力在不同工况下具有的动态特性,选用基于满意聚类的T-S模糊模型建立相应的动态子模型,并采用相应的模糊子控制器进行控制.为保证子模型切换过程状态轨迹的平滑性,采用监督级控制器动态切换子模型及相应的子控制器.仿真和实际效果说明了该算法的有效性.     

一种高温真空旋转设备的研制

设备主体结构包含高温加热控制系统、旋转圆环体、电机动力系统、块状样品拆换系统、真空系统、控制系统、支撑台架等主要部分。其中旋转圆环体用直径Φ50mm壁厚2mm、316L不锈钢管弯制而成圆环状,留有钨球及样品测试用安装活接口。管道内部装有钨球,旋转环随轴转动模拟钨球在不同温度、不同流速下对管道内壁及内部电器件的磨损情况。圆环管道中心直径1000mm,设备要求极限温度为650℃,极限真空为2Pa,系统在各实验温度点的漏率均优于5×10^-8Pa·m^3/s。     

自抗扰控制在航空成像稳定平台上的应用

针对航空成像稳定平台工作过程中的扰动问题,本文提出采用自抗扰控制方法,对力矩波动、传感器误差等不确定因素,进行非线性的估计与动态补偿分析。该方法根据两轴直角速率陀螺平台的系统结构,导出控制系统回路的状态方程,采用跟踪-微分器安排过渡过程,非线性地观测含总扰的扩张状态变化,对反馈误差做开关式的饱和处理。由对设计系统的仿真,基于自抗扰控制模拟了航空成像稳定平台的视轴稳定与像移补偿,并对比其与PID控制在不同幅、频扰动下的跟踪效果,探讨其对不同扰动的适应能力。最后的正弦加扰的引导结果表明,自抗扰控制的影像定位精度较高,在系统受到白噪声与低频波动的干扰时,位置误差较PID控制提高了44.57%;而随输入信号与扰动频段的升高,自抗扰控制的优势有所下降。     

离心机动力学特性分析及设计技术

高线加速度下热与振动复合环境试验中,通常用离心机来实现高线加速度环境,在机臂上安装振动台、温度箱实现复合环境。离心机转速和振动台频率在很大范围内变化,且离心机固有特性随转速发生变化,所以离心机与安装其上的振动台发生共振的可能性较大,给离心机的隔振系统设计带来很多困难。采用有限元方法,对离心机的动态特性进行分析,得到离心机的各阶固有频率及模态振型随转速变化的规律,并对离心机进行了模态试验,证明了计算结果的可靠性。研究成果为离心机及其隔振系统的设计提供了重要的依据。     

基于离心机的低气压精密控制研究

针对惯性器件全量程气压灵敏度校准难题,发明了一种可抗高离心加速度的气压箱结构,并研制了离心-气压复合校准装置,实现了大g值条件下惯性器件气压特性的校准。本装置设计了两种工作模式:离心机静止时,利用真空泵、高精度压力传感器等气压精密测控系统实现离心-气压复合校准装置的精密控压;离心机工作时,通过密封技术等实现离心-气压复合校准装置保压。本装置通过对安装在离心机上的试验箱内气压进行精密控制,将高线加速度与气压环境有机结合在一起,为加速度计提供可靠的加速度、气压复合计量校准环境。实验结果验证了所设计的气压箱结构可以实现气压范围1~100 kPa,气压偏差优于10 Pa的精密控制。     

单片机在电阻炉温度控制系统中的应用

传统的电阻炉温度控制系统在电阻炉启、停状态时,产生很大的冲击电流,对电阻炉设备及电网带来一系列问题并且在温度控制方面误差很大,严重影响产品质量.单片机在电阻炉温度控制系统的应用是基于传统的电阻炉控制,采用单片机系统进行PID控制运算,将控制量输出,控制电阻炉的加热。根据系统运行中偏差和偏差变化率状况实施不同的控制策略,使整个过程在最佳工作状态下运行,从而大大降低设备故障率,提高电阻炉设备寿命及产品质量.     

电磁式惯性型作动器的闭环控制策略与性能试验

针对电磁驱动AM D控制系统在开环控制模式下性能试验存在的问题,提出利用位置和速度反馈的闭环控制策略进行系统性能测试,从而可以研究系统在低频和大位移控制下的动态工作性能。首先借鉴运动伺服控制方法,把电磁驱动AM D控制系统的力-电关系模型转换成系统运动方程。其次类比于旋转电机并结合量纲分析方法,建立电磁驱动AM D控制系统闭环控制算法参数的理论计算公式,通过试验验证了公式及算法参数的准确性。最后分别进行正弦位移和阶跃位移控制下系统的闭环性能试验,实测结果表明电磁驱动AM D控制系统是一种响应迅速、线性性能良好的结构振动主动控制系统,基于试验结果与理论模型预测结果的比较,再次证实了系统力-电关系计算模型的正确性。