汽轮机调速系统CMAC网络PID并行优化控制

针对汽轮机调速系统存在死区、饱和等非线性的控制特点,提出了基于混沌优化策略与CMAC网络PID并行控制相结合的控制方法,并将其应用于汽轮机调速系统的参数设计中。该方法首先通过混沌搜索,得到控制器参数的次优值,然后利用变尺度的方法在次优值附近找出控制器参数的全局最优值。与CMAC网络传统PID并行控制以及单纯PID控制相比较的仿真结果表明,该方法能更好地提高控制系统的精度和响应速度。     

汽轮机调速系统模糊控制的研究

针对汽轮机调速系统的特点，设计了一种简单、实用的PI型模糊控制器，给出了它的解析表达式，分析了它的工作机理，说明了它的优越性；并根据基于增益和相位裕度的线性PI控制器参数的整定规则，给出了模糊控制器参数的整定公式，解决了模糊控制器的参数整定问题，使这种模糊控制器更加实用化。最后，通过仿真实验验证了这种方法的可行性。     

基于遗传算法的模糊免疫控制器设计

运用模糊李亚普诺夫综合法设计模糊控制器来模拟免疫系统中的反馈机理,应用遗传算法对控制系统响应的快速性及稳定性的参数进行了优化,实现了免疫控制器的合理设计。采用此方法设计平衡梁系统控制器,仿真结果表明,控制器性能优于常规控制器,且系统具有良好的鲁棒性。     

一种基于免疫遗传算法的认知决策引擎

为改善认知无线电的自适应参数调整功能,设计了一种基于免疫遗传算法的认知决策引擎。运用免疫遗传算法对无线电系统待优化的目标函数进行寻优,针对一种多载波系统对算法性能进行了仿真分析。结果表明,该认知无线电决策引擎在爬山能力、收敛精度和算法稳定度等方面要优于基于标准遗传算法和模拟退火遗传算法的决策引擎。     

飞机操纵前轮转向模糊控制仿真研究

研究了基于改进免疫遗传算法优化的飞机操纵前轮转向模糊控制方法.针对三点式起落架布局飞机,建立了操纵前轮转向系统的非线性数学模型.采用免疫算法、小生境技术与遗传算法相结合,克服了简单遗传算法的缺陷.将该算法得到的控制器应用于前轮转向系统中,实现了模糊控制器参数的寻优,仿真结果令人满意.     

基于优化PWM波的定子电压定向矢量控制系统仿真

提出了定子电压定向矢量控制交流调速系统的仿真模型及自适应变步长仿真算法,并用优化ＰＷＭ波电压对系统进行了仿真研究,仿真结果表明系统具有很好的调速性能,结果与理论分析相一致。     

基于MODELCENTER的EPUAV系统模型建立与参数优化

建立了小型电动无人机(EPUAV)的系统模型,包括几何外形模型、气动参数计算模型、质量计算模型、发动机模型和操稳性模型.基于多学科协同设计集成优化平台ModelCenter进行系统集成,并建立了EPUAV的多学科设计优化模型,利用遗传算法实现了EPUAV的总体参数优化设计,实现了EPUAV的快速总体优化设计平台.飞行试验验证了EPUAV系统模型准确性,优化结果满足设计要求.     

船舶航向GA-PID自适应控制研究

设计了船舶航向保持GA-PID自适应控制系统,通过系统辨识得到船舶航向运动的数学模型,在该模型的基础上采用遗传算法优化PID参数,将优化所得参数赋予实际的航向保持系统。在系统运行过程中,不断检测航向角偏差的标准差值,若该值超出设定范围,则重新辨识模型,优化参数。对系统进行仿真,仿真结果表明,与单纯形法优化的PID控制系统相比,该系统对海情的变化具有良好的自适应能力。该系统简单可行,具有工程应用价值。     

基于LabVIEW的汽轮机实时控制与仿真研究

主要介绍了一种基于通用软件平台的汽轮机实时控制与仿真系统的开发.首先对汽轮机转速控制分别进行了离线仿真和半实物仿真.然后,设计了与汽轮机控制系统相关的几个模块:控制系统静特性分析模块、模拟升速过程阀位变化模块和负荷分配模块,以实现汽轮机控制的真实模拟.该系统用LabVIEW设计控制界面,并结合MATLAB的建模、计算和控制功能.仿真结果表明:此平台更适合教学和实验室研究,并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议.     

电液振动台系统建模及仿真模型应用

以伺服阀非线性建模为核心,利用MATLAB/SIMULINK建立的电液振动台非线性仿真模型,在与某型号地震模拟振动台实验对比中,仿真出了该系统在某些频段内存在的加速度波形失真趋势,且具有一定的准确性.仿真模型在离心场中电液振动台设计方面的应用表明:量化直观的仿真结果为系统参数设计和优化提供了重要参考;仿真系统为波形失真消除方案设计、控制算法研究和系统参数优化提供了良好的仿真平台.     

免疫响应反馈理论在水轮机调节系统中的应用

免疫响应反馈理论是维持生物体免疫平衡的关键,T细胞在不同的免疫阶段所具有的促进和抑制功能,保证了系统的快速响应和足够的稳定性。针对水轮机调节系统具有高度非线性、时变不确定、非最小相位等特点,通过免疫系统与控制系统的类比,借鉴免疫响应调节机理,利用免疫PID控制器来控制水轮机调节系统,并对该系统进行了仿真研究,仿真结果表明当工况变化和存在扰动时免疫PID控制器能有效的改善水轮机调节系统的动态性能,增强其鲁棒性和抗强干扰的能力。     

基于隔离度特性的导引头控制系统优化设计

为了提高导引头隔离度及其时域特性的综合性能,提出了一种基于隔离度特性的导引头控制系统内外回路优化设计方法。通过建立导引头隔离度模型,推导隔离度传递函数,分析了导引头隔离度与内外回路的关系。将导引头幅值裕度和相位裕度约束,采用幅值相位测试方法转化为求解控制参数的稳定域,分别建立了以隔离度特性最优的稳定回路目标函数和以时域响应特性最优的跟踪回路目标函数,通过在稳定域内求解优化问题,得到导引头的优化设计参数。仿真结果表明,采用基于隔离度特性的导引头控制系统内外回路优化设计方法,能够保证控制系统具有更好的时域性能和隔离度特性。     

控制系统最速响应鲁棒性设计

为了简化实际中控制系统鲁棒性的设计,提出一种有约束多目标最优化的鲁棒性时域设计方法。该法先对名义值系统进行设计,把自动驾驶仪的上升时间转化为目标函数,将系统超调量、稳态误差等性能指标转化为约束条件,采用有约束最优化方法设计名义值系统的控制器;然后考虑系统的鲁棒性,将参数的波动范围转化为对象族,采用优化方法设计出对象族的控制器,即考虑了系统的鲁棒性,通过仿真证明该算法是可行的。     

面向系统性能最大化的装备经费结构SD优化

为通过在装备的各组成单元之间, 对装备的研制经费实施最优分配, 继而获得最大化的装备整体作战使用能力的现实需求, 选择由锅炉、主汽轮机、主冷凝器、汽轮给水泵等4个基本单元组成的船舶蒸汽动力系统为对象, 运用系统动力学(system dynamics, SD)方法, 建立各项费用与动力系统总体性能之间的关系模型, 并转化为SD仿真平台上的动力系统各设备经费结构优化模型。经过系统分析和对照仿真结果, 找出费用在动力系统中各个设备之间分配的特殊规律, 在功率既定情况下, 确定动力系统费用的最小值以及在各个设备之间的最优分配结构, 形成基于SD理论、面向系统性能最大化，在装备组成单元层面开展经费结构优化的方法。     

垂尾模型压电控制系统的综合仿真设计

提出了压电主动振动控制系统综合仿真设计方法的概念,研究了压电结构建模、压电元件位置优化、压电控制系统状态空间建模、控制系统离线仿真、控制系统半实物在线仿真等压电主动振动控制系统综合仿真设计主要环节。将该方法应用于采用压电作动器的飞机垂尾模型振动主动控制系统设计中,详细阐述了这种综合仿真设计方法的具体实现过程。通过实例表明了该综合仿真设计方法能够快速有效地实现压电主动振动控制系统设计和控制效果验证。     

一类时滞系统的模糊跟踪控制及其仿真

研究了一种基于模糊T-S模型的非线性时滞系统模糊跟踪控制问题。首先利用模糊T-S模型对不确定非线性系统进行模糊建模,然后在此基础上研究了模糊系统在状态可测与不可测的情况下的模糊跟踪问题。控制器的设计避开了复杂的精确反馈线性化与自适应方法。采用本方法,可将控制器的设计问题转化为求解线性矩阵不等式问题,再利用凸优化技术可将其有效地解决。因此该方法既简单又实用,并且通过仿真实例说明了它的有效性与正确性。     

基于指派模型的导弹装备体系弹种优化设计

针对体系作战中多弹种协同完成多类型作战任务的需求, 建立了以导弹装备体系效能为引导的弹种优化设计结构框架, 以综合考虑任务、成本和风险影响因素的装备体系效能最优为目标, 构建了指派模型, 并给出了该模型的约束条件。针对该优化问题的可行解空间较大、计算时间较长的特点, 设计了基于作战环的模型快速求解方法, 以加快设计过程。算例分析结果表明: 该指派模型能够实现导弹装备体系中最优弹种设计方案的求解, 同时引入作战环可以极大地缩小可行域, 从而显著提高设计计算效率。     

串置翼垂直起降无人机过渡机动飞行控制

针对新型串置翼布局推力矢量无人机在垂直起降、过渡机动飞行过程中强非线性、强耦合及控制冗余的问题,采用动态逆控制方法设计全局控制系统,无需针对不同飞行模式切换控制策略。在此基础上,提出二级递进式控制分配策略,将序列二次规划、链式递增方法相结合,对航迹回路和姿态回路的控制量进行综合优化分配。同时,根据任务需求及飞行状态,基于离线数据库在线实时更新直接力控制分配目标函数权值。采用松弛约束策略,局部放宽非线性优化问题约束,增加优化求解速度。仿真结果表明该控制器能够有效跟踪高机动目标航迹。     

仿真技术在风力机总体性能分析中的应用

采用叶素动量理论进行风力机气动力学的计算分析,并编制程序,建立风力机ADAMS仿真模型,在MATLAB/simulink下建立风力机传动系统的数学模型;将计算的气动载荷加载到风力机仿真模型上,将传动系统模型同ADAMS进行联结,实现对风力机系统总体性能的联合仿真.仿真数据同国际有名的风力机分析软件计算数据比较表明,该联合仿真方法可以较好的模拟风力机的总体性能.研究为风力机总体性能分析进行了一次有益的探索.     

大系统的快速寻优设计和计算机仿真

本文提出的快速寻优设计法可应用在变频变速的大系统。快速寻优设计和计算机仿真应用的研究。通过上机实践表明本方法能大幅度缩短优化设计的时间。本文还对六阶变频调速系统进行优化设计和仿真，系统动态实验表明，结果令人满意。