PID算法在酒精精馏塔中控制的实现

主要介绍了酒精精馏的控制原理和方法,就如何运用PID调节控制,实现一种稳定性高、超调量小的酒精精馏塔温度控制进行了阐述,利用STEP 7软件对控制系统进行编程设计,并给出了工程的初值选取方法和系统运行效果。     

一种多变量系统的线性化及解耦控制策略及其应用

用来描述水泥生料混合系统静态特性的输入/输出模型是多变量耦合的,且是非线性的.提出一种方案可使该系统实现线性化和部分解耦,这对于控制系统的分析、设计以及实现具有重要意义.继而设计了基于线性化解耦模型的自适应解耦控制系统,该系统引入基于改进加权最小二乘法的成分估计器实现高精度、强鲁棒控制.文中给出了仿真及实际运行结果,并与常规自适应控制作了对比.     

非线性系统的鲁棒自适应模糊轨迹线性化控制

针对一类非线性多输入多输出不确定系统,基于小增益理论提出了鲁棒自适应模糊轨迹线性化控制方法。利用T-S模糊系统逼近未知干扰和不确定性因素,采用Lyapunov方法及小增益理论证明了闭环系统所有信号一致最终有界。该算法自适应律的学习参数仅有1个,便于工程实现。最后利用本文提出的控制方案设计了空天飞行器飞行控制系统,仿真结果表明了控制方案有效性和鲁棒性。     

智能网联汽车自适应巡航控制系统仿真研究

【目的】智能网联汽车在进入真实道路测试前都要进行长时间的仿真测试，用来提供实车测试所需的各种场景，并模拟汽车的各种运行情况，从而为汽车的最终安全运行提供最基础保障。【方法】针对自适应巡航控制系统进行仿真，先研究自适应巡航系统的组成及工作模式，然后确认仿真场景的搭建方式及场景搭建指令的具体含义，最后通过simulink软件包来组建自适应控制系统仿真模型，并进行仿真。【结果】自适应控制系统可根据初始设定的最高车速及与前车的距离来自动调节主车速度。【结论】仿真模型的运行验证了自适应巡航控制系统的可靠性。     

基于模糊PID的连铸结晶器电液伺服系统研究

为提高铸机结晶器伺服系统的响应速度,减小超调量,针对常规PID控制器参数整定不良,性能欠佳问题,结合模糊控制技术,设计了一种基于模糊控制与PID控制相结合的模糊PID控制器.通过MATLAB对该系统进行仿真研究表明:该控制系统稳态精度高,动态响应速度快,超调量小,满足结晶器伺服系统的工作要求,对设计同类系统提供了参考依...     

一种控制输入约束下的不确定离散系统非脆弱保性能控制器设计

【目的】针对考虑扰动及摄动情况下的控制输入约束的不确定离散系统,提出了非脆弱保性能的控制方法。【方法】首先,以最小化目标函数为性能指标、控制输入饱和范围为约束条件,从而推导出约束状态下的非脆弱保性能控制律。其次,使用李雅普诺夫方程来构造非线性矩阵不等式。再次,结合Schur补定理和布谷鸟群智能优化算法对不等式进行求解,得到控制输入约束下的非脆弱保性能控制律的参数。最后,通过Quanser三自由度陀螺仪平台进行试验验证。【结果】试验结果表明,本研究所提出方法的稳态误差浮动不超过0.07、跟踪误差不超过0.15。【结论】该方法在面对扰动及摄动情况时具有更高的鲁棒性,对提升三自由度陀螺仪的稳定性及控制精度具有重要意义。     

复杂燃气管网爆管分析GIS算法设计与实现

【目的】复杂多变的城市燃气管网常会发生爆管事故，爆管发生后快速制定出行之有效的关阀方案是十分必要的。而传统爆管分析法对多气源、多爆管点、环状管网、冗余管网的分析存在结果不全面等问题，解决上述问题成为关键。【方法】基于ArcGIS平台，建立管网几何网络模型，通过几何网络分析，提出适用于单气源、多气源、单爆管点、多爆管点、环状管网、树状管网、有不连通管段、有无效阀门的复杂燃气管网爆管分析法。【结果】设计出爆管的最佳分析方案，并实现在浏览器端爆管分析的功能。【结论】该方案能在上述复杂情况中进行正确爆管分析，并能对无限叠加的二次爆管进行分析。     

200 MN双缸油压机同步运动控制系统的分析及改进设计

针对200MN油压机双缸不同步运动，提出了一种新的电液同步运动控制方法：为每个液压缸设计了基于压力控制的单输入—单输出（SISO）扰动观测器，做为内环控制．在此基础上着重研究应用线性多输入—多输出（MIMO）鲁棒控制技术来设计一个同步运动控制器作为外环输出，以解决影响该油压机双缸不同步的非线性问题．试验结果证明以上方法有效．     

Smith自适应模糊PID控制算法的研究及仿真

针对常规PID控制器在控制具有时变、大滞后等特性的实际被控对象效果不理想的问题,综合Smith预估控制和自适应模糊PID控制的优点,提出了一种新的控制器-Smith自适应模糊PID控制器．介绍了组成原理,分析了在控制时变、大滞后对象时的优点,给出了该控制器的具体设计方法．仿真结果表明,所设计的控制系统超调量小、调节时间短、响应速度快、动、稳态性能好,适用于参数变化的大时滞工业过程．     

基于三步法的二级倒立摆系统研究

【目的】为解决二级倒立摆系统非线性和强耦合问题，获得更好的稳定性和控制性，本研究设计一种基于三步法的控制器。【方法】建立二级倒立摆系统的状态空间模型，并划分为三个子系统。按照三步法控制器的设计步骤，对二级倒立摆子系统进行控制器设计，避免倒立摆系统在整体分析时出现耦合问题。【结果】通过李雅普诺夫函数证明了该控制器的稳定性。【结论】仿真结果证明，该控制器在二级倒立摆系统稳定控制中的有效性，具有更小的超调和平稳的响应过程。     

基于高密度公路三维灰度点云的图像增强方法

【目的】在采集路面病害图像过程中,由于受到光照不均匀的影响,导致图像出现多噪声和低质量问题。此外,路面病害在整个图像中的占比小,且与背景颜色相似,不易区分。通过解决这些问题,可避免影响后续路面病害识别的精度。【方法】提出一种基于高密度三维灰度点云的图像增强方法。通过多模型特征融合、网络学习输入图像不同层次的特征,来增加特征互补性,提高特征提取能力。【结果】该方法不仅能增强图像细节,还能降低图像噪声,增强待检测图像的识别效果。【结论】试验结果表明,该方法在客观评价和视觉质量上达到了优良的性能。     

超大型数控滚子砂带抛光机结构研究

【目的】开发一种超大型数控滚子砂带抛光机，为超大型滚子轴承加工企业提供一种高精度、高效率的滚子外径及端面精加工设备。【方法】结合超大型滚子的超精加工技术的要求，通过三维建模分析从滚子驱动、液压伺服控制的弹性压紧、砂带自动更新循环到砂带小振荡大往复原理抛光过程，合理布局，研究设计出超大型滚子（外径在60 mm以上）及砂带超精加工机构。【结果】相较传统加工方法，实现了对超大型滚子外径及端面的加工精度的大幅提升，在满足企业需求的同时，还实现精度富余。【结论】数控超大型滚子外径及端面砂带抛光机的成功开发，将提升我国超大型滚子轴承加工技术的国际竞争力。     

基于机器学习的空气质量模型分析与研究

【目的】传统的空气质量计算方法已经难以满足当前社会的需求,基于机器学习的空气质量模型的分析与研究有助于提高空气质量预测的准确性和及时性。【方法】选取郑州市2019年全年空气质量和气象的逐小时数据,分别分析了空气质量与空气污染物因子的相关性以及空气污染物因子与气象要素的相关性。以空气污染物和气象要素作为输入因子,采用机器学习的方法建立多个回归模型,最后通过对回归模型的评估,根据评估的结果选取合适的预测模型。【结果】通过对回归模型评估指标的三种方法进行对比发现,随机森林模型效果较好,验证了机器学习的方法非常适合于空气质量的预测。【结论】本研究适应于站点的模型建立与预测,下一步应继续进行深度研究,从站点来繁衍出格点的实况预测模型。     

受工业废水影响的城市河道部分特征及治理建议

【目的】消除河道治理过程中由于各种原因进入到河道中的工业废水对水生态环境的影响，实现目标水质的稳定。【方法】通过归纳治理过程中存在的问题，分析工业废水进入城市河道中的危害，并提出相关治理建议。【结果】通过先截污再分流、内源治理、构建良好的水下生态环境等多种方式相结合，有助于恢复水体的自净能力，实现良好的治理效果。【结论】工业废水进入河道后因其成分的复杂性极大地损害了河道生态，对工业废水入河的治理应实行先短期后长期的方式，通过源头治理和后期控制方可实现河道水质长期的稳定达标。     

基于PLC的直流电机转速模糊控制系统设计

针对直流电机转速的精确控制问题,以西门子S7-300可编程逻辑控制器(PLC)为平台,构建了一种基于模糊逻辑的转速控制系统.首先,根据电机的设定速度和实际反馈速度,获得电机速度的误差和误差变化量,并将其作为模糊控制器的输入.然后,通过由PLC编程实现的模糊化、规则判断和去模糊化过程,输出电机脉冲宽度调制(PWM)控制信号的占空比,以此实现电机转速的精确控制.实验结果表明,在不同的转矩负载下,提出的控制系统都能够快速且精确地启动电机到设定的转速,具有可行性和实用性.     

图像去运动模糊仿真研究

【目的】在多媒体时代，人们对拍照的要求越来越高。图像去模糊一直是一个具有挑战性的问题，有着很高的研究价值。【方法】阐述模糊图像中的运动模糊，使用约束最小二乘法和Richardson-Lucy算法来去除运动模糊，采用峰值信噪比和平均结构相似度两类指标对去模糊图像质量进行分析。【结果】仿真结果表明：采用约束最小二乘法去除运动模糊的数据评价值均大于Richardson-Lucy算法，约束最小二乘法在复原运动模糊方面表现得更加稳定。但在模糊长度和模糊角度增大后，各类算法的性能均会受到不同程度的影响。【结论】去模糊算法有待继续研究，以提高去模糊后的图像质量。     

基于Arduino的智慧农业大棚环境监控系统设计

【目的】为了提高农作物产量、生产效益及生产效率,同时实现大棚农业的自动化、智能化管理,以Arduino控制主板为核心,设计出智慧农业大棚环境监控系统。【方法】该系统通过温度传感器、光照检测传感器、土壤湿度传感器来采集大棚内的相关数据,并将采集到的数据上传到Arduino主芯片,通过对数据进行对比,实现自动化控制,调整大棚内的各项环境参数,使农作物达到生长最佳状态。【结果】当检测到温度不佳时,自动开启温度控制系统,进行散热或加热,调整大棚内温度,使大棚内的温度达到理想状态;当检测到光线不利于农作物生长时,自动开启光电控制系统来调整光照强度;当检测到土壤湿度不利于植物生长时,自动启动灌溉系统,直到土壤湿度达标才自动停止灌溉。【结论】经过试验测试,该系统对检测到的数据能快速处理,且控制模块的灵敏度高。智慧农业大棚可实现自动化、智能化管理,更符合现代农业大棚种植需求。     

河北省建筑废弃物资源化模式评价研究

【目的】近十年，河北省大型建设项目不断开展，建筑废弃物的数量也不断上升，寻找行之有效的建筑废弃物资源化方式，提高建筑废弃物资源化利用率，是建筑废弃物处理的重点。【方法】基于新《固废法》和河北省的实际情况，提出三种具有前瞻性的建筑废弃物资源化综合模式。通过模糊层次综合评价法对三种模式进行评价。【结果】现场破碎集中生产路边石、行道砖、碎石桩、预制砂浆、再生混凝土模式是河北省效果最优的建筑废弃物资源化模式。【结论】河北省政府应当通过财政、税收和投资等手段来推动建筑废弃物资源化利用。     

基于模糊直接转矩控制的电动汽车稳定性研究

电动汽车同传统汽车在控制方式具有较大的不同,为提高电动汽车行驶稳定性,提出根据最优滑转率结合模糊控制的方法,来提高汽车的稳定性;首先将路面状况以及汽车加速度作为模糊输入.用模糊推理的方法推断出期望转矩.再次利用模糊控制,将期望转矩输出同电机的内部参数作为输入量,设计了模糊算法,其有效提高了控制的精度和减少了输出的转矩脉动;采用基于12区间的直接转矩法控制电机,具有较小的输出转矩脉动,能快速的对电机输出转矩做出调节;最后用仿真的方法验证了这种方略可以提高汽车在多种情况下的稳定性.     

可编程序控制器控制系统中I/O点数计算

通过对可编程序控制系统中所需的输入、输出点的估算,以确定可编程序控制器型号,在实际自动化控制应用中具有重要意义．