非线性水轮机调节系统的研究

水轮机调节系统本质上是非线性的,特别对于导叶接力器反馈间隙所产生的极限环而言.本文提出了补偿校正办法以消除极限环的存在.通过大量计算,得出了非线性因素对系统动态特性影响的规律.     

“鲁棒”调节器综合的工程方法

本文推导了受扰系统在调节对象参数发生变化时仍保持抗干性和渐近跟踪的充要条件．并提出适合于工程应用的、采用动态补偿器和状态反馈相结合的“鲁棒”调节器综合方法，给出了应用实例。     

虚拟控制方向符号未知的非完整系统的自适应输出反馈镇定

研究了有强非线性漂移项的非完整链式系统的输出反馈自适应稳定控制器的设计,其中这些漂移项包括非线性动态模型、未建模动态以及模型的未知参数,并且虚拟控制系数的符号也是未知的;目的是设计一个非线性输出反馈切换控制器使闭环系统全局渐进调节。用来对系统的状态和未知的参数的估计分别采用了一个新颖的观测器和估计器;在输出反馈自适应控制器的设计工程中,建设性的将积分反推技术地方法和基于给出观测器和参数估计器的方法结合在一起,同时Nussbaum增益作为自适应反推技术的一部分来处理虚拟控制系数符号的未知;仿真例子证明了给出方案的有效性。     

现代控制理论在反应堆功率调节中的应用

本文建立了反应堆功率调节系统的状态方程,运用现代控制理论中微分几何理论对非线性核动力学模型进行线性化处理,根据观察器理论,构造了状态变量C的观察器,研究了在反应堆功率和反应性两种扰动下反应堆全反馈功率调节系统的品质。研究结果表明,与经典的反应堆功率调节系统相比,采用全反馈的功率调节系统的动态品质可获得明显的提高。     

大型液压全调节竖井贯流泵的设计与应用

竖井贯流泵是大型水利工程中的核心动力装备,如何提高其可靠性和稳定性并拓展其工程应用范围一直是制约泵行业技术进步的瓶颈。为了从根本上解决常规液压全调节竖井贯流泵存在的不足,根据浙江嘉兴南台头泵站工程实际需求,设计开发一种新型液压全调竖井贯流泵。文章介绍了大型液压全调节竖井贯流泵机组的水力性能、泵站总体设计,水泵结构特点和液压全调节机构,阐述了叶片全调节原理以及反馈原理。该泵的总体技术优点为采用活塞缸带动叶片转动,调节叶片角度;采用外置式反馈结构,反馈信号为可视化的机械指针信号,且有锁固装置。该泵的性能、机组的整体结构和辅助设备的选型配置均符合各项设计要求,已成功应用于浙江嘉兴南台头排水泵站,为类似泵站的设计开发及工程应用奠定了实践基础。     

反馈控制对工期不确定的并行耦合任务完工时间的调节

针对动态环境下任务工期不确定性对产品开发过程的影响,采用反馈控制原理对并行耦合任务迭代过程进行动态调节,并结合满意度区间和迭代收敛条件求解迭代过程中的反馈调节矩阵、迭代终止次数以及完工时间区间.以某空气净化器开发过程为例,通过对比调用反馈控制前后的迭代结果,证明了所提方法的可行性和有效性.     

利用输出反馈配置多变量系统极点的方法

本文直接从调节闭环特征多项式的系数出发,讨论了利用输出反馈配置极点的问题。提出一个输出反馈能配置全部极点的条件,给出了计算闭环特征多项式系数的二种方法和反馈阵的求解步骤,以实例作了说明。本文方法也可应用于状态反馈和输出动态反馈。     

基于PID的中温型固体氧化物燃料电池稳态控制①

为了解决传统稳态性控制能力较差的问题,提出一种基于模糊PID动态反馈调节的中温型固体氧化物燃料电池稳态控制模型。利用模糊变结构PID神经网络构建被控对象模型,在电池输出增益稳定条件下,采用模糊PID动态反馈调节方程进行控制目标函数分析,根据电池的电压输出权重进行模糊自适应学习,构建电池隐含层权重学习的时滞双曲比例微分调节反馈单元,在边值控制节点中进行电池稳态性输出的鲁棒性训练,求取电池电压输出的最优解,完成稳态控制模型的构建。仿真结果表明,该方法的稳态控制误差平均约为0.06。得出使用该方法进行中温型固体氧化物燃料电池输出控制的稳态性较好,降低了中温型固体氧化物燃料电池的输出振荡。     

基于均值漂移模型的异常值检测方法

由于异常值的存在对统计推断有很大影响,因此异常值检测是数据分析中的一个重要步骤。对于横截面数据的线性模型,改写模型的设计矩阵后,基于均值漂移模型,利用系数压缩估计方法来进行异常值检测。由于系数压缩估计中调节参数的选择对检测效果有很大影响,基于两种调节方法的加权,提出了一种新的调节方法。数值模拟结果表明,使用这种基于均值漂移模型的异常值检测调节方法,可以显著降低犯两种错误的概率。     

信息反馈策略对含两车道的双通道系统影响研究

实际道路系统中,道路状况复杂,单纯的假设驾驶员备选路径路宽相同具有一定的局限性。针对现实生活中存在备选路径路宽不同,车道数存在差异的情形,建立了含两车道的双通道道路模型,并分析了平均速度、车辆数、交通流量以及随机度信息反馈策略对该道路模型中交通流参数的影响。仿真结果表明:平均速度及随机度反馈策略下,道路上车辆运行有序,两条路径上车辆的平均速度存在良好的平衡性;车辆数反馈策略下,两条路径上车辆密度具有良好的平衡性。当动态车比例小于0.6时,四种反馈策略发挥的作用相差无几;当动态车比例大于0.6时,随机度反馈策略在提高道路平均流量方面具有优越性;而交通流量反馈策略与前三种策略相比存在明显的不足。     

基于变论域模糊控制的高旋弹姿态控制算法

针对高速旋转弹姿态控制系统存在的模型不确定、非线性、强耦合等问题,提出了基于变论域模糊控制的参数自适应姿态控制算法. 在建立姿态控制模型并通过前置反馈补偿方法对俯仰偏航通道进行解耦的基础上,利用变论域模糊控制器对姿态闭环反馈控制系统参数进行在线自适应整定. 仿真结果表明:变论域模糊控制器能有效改善闭环反馈控制系统的动态响应特性,减小弹体参数时变对控制器性能的影响,提高其适应性.      

电励磁同步电机的U模型自抗扰无速度传感器控制

为有效抑制电励磁同步电机调速时负载等外部干扰对系统稳定性的不利影响,同时考虑到高强度干扰引发的编码器故障,提出一种基于U模型的自抗扰无速度传感器控制策略。首先针对高强度干扰对编码器的影响,建立了基于U模型的电机转速估计模型;然后将负载扰动归为未知扰动,利用扩张状态观测器对扰动进行观测,并将电机转速估计值作为速度反馈,通过反馈控制律进行主动补偿,提出基于U模型的自抗扰无速度传感器控制策略;最后对基于U模型的自抗扰控制器与传统PID控制器进行仿真和实验对比。结果表明,基于U模型的自抗扰控制器较传统PID控制器具有更好的动静态响应特性;基于U模型的自抗扰无速度传感器控制策略具有有效性;在编码器出现故障时,通过U模型对转速的估计仍可保证系统稳定运行,同时还可提高系统的动态性能和抗干扰能力。     

含风电的电力系统动态频率分析

研究了风电接入某实际电力系统对系统动态频率产生的影响。通过建立直驱式永磁同步风电机组动态模型和含风电的实际电力系统模型,对含风电的电力系统动态频率进行了仿真分析。研究了风速扰动对系统动态频率的影响、风电渗透率上升对系统频率调节能力的影响以及风机脱网故障对系统动态频率的影响。在风机增加了基于虚拟惯性的频率控制系统,研究了具有调频系统的风电机组对系统动态频率的影响。研究结果表明大规模风电场的风速扰动将导致系统频率出现显著波动;随着系统风电渗透率的增加,系统的调频能力将明显下降;风电场在故障下的风机脱网事故将对系统动态频率造成严重影响。增加频率控制系统使风电机组具备了一定的调频能力,有效地抑制了扰动情况下的系统频率波动。     

通用预估控制理论及其在分馏塔产品质量控制上的应用

主要介绍了通用预估控制理论（ＵＰＣ）的形成及特点，并对几种预估控制系统的性能作了比较，阐述了ＵＰＣ的灵活结构和优良特性。ＵＰＣ对可测变量的动态反馈结构具有很好的抗扰性和鲁棒性，ＵＰＣ结构上的多样性使其具有很强的实用性，在不同的应用环境中都能得到最优的控制效果。同时介绍了通用预估控制算法在分馏塔装置控制上的一项应用技术———产品质量实时控制系统。运用该系统可以对分馏塔的产品质量进行直接控制，通过全局协调优化系统和先进控制系统，使工况达到最佳状态，提高产品产量，以获得最大的经济效益。     

船舶动力定位系统的非线性输出反馈控制

针对动力定位船舶的速度不可测问题,考虑带有环境扰动的动力定位船舶运动非线性数学模型,提出一个非线性观测器-控制器控制方案,实现仅依赖于船舶位置和艏向测量值的船舶动力定位的输出反馈控制,且其观测器具有分离的稳定性.应用串级非线性系统理论证明了最终的船舶动力定位输出反馈闭环系统是全局渐近稳定的,所设计的输出反馈控制律迫使船舶的位置及艏摇角全局渐近收敛于期望值.以一艘供给船为例进行仿真研究,结果验证了所设计的船舶动力定位输出反馈控制律的有效性.     

基于反馈精确线性化的电力系统混沌振荡控制

借助于三母线电力系统模型,说明了无功功率变化会引起电力系统出现混沌振荡现象,并导致负载电压骤降。为了抑制混沌振荡,提高电力系统运行的稳定性,应用基于微分几何的反馈精确线性化方法,通过严格的状态变换和反馈方法,将非线性电力系统反馈线性化,并得到非线性反馈控制律来控制电力系统中的混沌。仿真结果表明,加入设计好的控制器后,消除了电力系统中的混沌,负载电压很快趋于稳定,受控后的电力系统是渐进稳定的,收敛速度快,没有出现电压崩溃现象。     

含双时滞主动控制系统平凡平衡解稳定性的数值分析

采用精细积分方法求解含双时滞受控系统的平凡平衡解,根据不同时滞量下系统响应的敛散性判断系统的稳定性,得到了时滞受控系统随时滞变化的稳定区域分布,避免了求解时滞系统特征方程的困难.在此基础上,分析了不同时滞量和反馈增益对系统稳定区域的影响规律,结果表明:随时滞量的变化,系统的稳定区域与不稳定区域是交替分布的,当2个反馈增益相差较大时,与较大的反馈增益相关的时滞量对系统的稳定性影响更为显著.     

模糊反馈增量式比例积分微分油气悬架控制

为了提升工程车辆的行驶平稳性,以工程车辆油气悬架为研究对象,以车身加速度为主要优化目标,设计了基于模糊反馈的增量式PID油气悬架控制系统。对被动悬架,增量式PID和模糊反馈增量式PID控制器进行仿真,对车身垂向加速度,车轮动载荷,悬架动挠度和控制力四个指标进行分析。选取C级路面和车辆行驶速度作为油气悬架系统输入激励,在降低车身垂直加速度的前提下,着重解决增量式PID控制器存在的问题。仿真结果表明,与传统被动悬架系统相比,基于模糊反馈的增量式PID控制油气悬架系统的车身垂向加速度的均方根值降低52%、悬架动挠度降低24%、车轮动载荷降低了44%。与增量式PID相比,悬架动挠度降低了69%,且基于模糊反馈的增量式PID控制器相比较于传统增量式PID控制器其输出控制力降低了86%。因此可以证明,基于模糊反馈的增量式PID控制器,不仅可以提升油气悬架系统综合动态性能,对改善车辆行驶的平顺性和操作稳定性,具有较好的应用前景,且其在经济性和环保性方面同样更具优势。     

基于动态输出反馈的扩展结构大系统有机结构控制

主要研究一类在原大系统结构上又逐个地增加了新的子系统的扩展结构大系统基于动态输出反馈的有机结构控制问题。研究了在动态输出反馈条件下扩展结构大系统的数学描述方法,利用Lyapunov稳定性和线性矩阵不等式(LMI)理论给出了此类系统鲁棒关联镇定的充分条件,得到了其动态输出反馈控制器的设计方法,结合算例对所提出方法进行了仿真研究,结果证明了该方法的有效性。     

一类改进的动态乘数--加速数模型的反馈控制

利用控制理论讨论了开环经济系统：改进的动态乘数——加速数模型的输出反馈控制问题,从而得出该系统在一定条件下可以设计一个输出反馈控制G(t)=HY(t),使开环系统由不稳定变为闭环系统稳定,并给出了可以实现输出反馈控制的条件。