催化裂化装置反应深度多变量预测控制

研究了催化裂化装置的优化控制问题，指出干扰或操作条件变化时，会导致被控过程出现三种系统（ｒ＝ｍ，ｒ〈ｍ，ｒ〉ｍ），其中ｒ为控制变量维数，ｍ为被控变量维数。这三种系统会相互转化，提出了适合于这种复杂工业过程的多变量预测控制策略。仿真和工业应用结果表明，该方法能使大型工业装置操作稳定，所有被控变量和操作变量都不超限，充分发挥装置的潜力，具有较高的工程应用价值。     

操作变量与前馈变量转换对模型预测控制可行域影响机制

模型预测控制因其解耦性和强鲁棒性得以在过程控制中广泛使用.在实际生产过程中,因操作需要常常放开控制器对部分操作变量的控制,此部分操作变量则转化为前馈变量.变量之间的转换将使系统的结构在方系统、胖系统和瘦系统之间发生转换.对于瘦系统,操作变量的维数少于被控变量,其控制效果往往低于其他结构的系统.同时,原操作变量不被控制器控制后,转换为前馈变量,也会影响对系统的控制效果.可行域能直接反映系统控制效果.在对状态空间模型进行多步预测推导的基础上,将部分控制变量与前馈变量进行转换,用空间几何映射表示变量转换,并分析转换对系统可行域的影响.最后,针对实际生产过程中放开部分控制变量的情况,提出预判机制,以保证系统可控.     

智能数据预处理在浮选过程中的应用

针对反浮选过程的被控对象复杂、数学模型不确定以及控制要求高等特点,提出一种基于主元分析和模糊聚类的数据预处理算法.采用模糊C均值聚类算法得到聚类中心,进行线形回归从而对过程变量数据进行了预处理.主元分析法则用来进行辅助变量的选取和输入高维向量的降维简化,针对主元变量采用径向基函数网络建立了系统经济技术指标的预测模型.根据工业实际生产数据进行的模型校验和误差分析表明,能够满足浮选过程控制的精度要求.     

智能数据预处理在浮选过程中的应用

针对反浮选过程的被控对象复杂、数学模型不确定以及控制要求高等特点，提出一种基于主元分析和模糊聚类的数据预处理算法。采用模糊C均值聚类算法得到聚类中心，进行线形回归从而对过程变量数据进行了预处理。主元分析法则用采进行辅助变量的选取和输入高维向量的降维简化．针对主元变量采用径向基函数网络建立了系统经济技术指标的预测模型。根据工业实际生产数据进行的模型校验和误差分析表明，能够满足浮选过程控制的精度要求。     

多操作数并行加法的研究

研究了二进制多操作数并行加法问题．基于多操作数并行位加和按权重新排列的原理，提出了一种二进制多操作数加法的快速计算算法．该算法一次可同时将ｍ个操作数转换为ｒ＋１（ｒ＝［ｌｏｇ２ｍ］）个操作数，重复使用此算法将ｍ个操作数快速化为二个操作数后相加得出结果     

特殊的多变量系统等价变换及其在自适应控制中的应用

对ｍ个输入ｍ个输出的可观且可控的多变量线性系统，且可观指数ｖｉ与可控指数μｉ均为ｒ，本文给出极其类似于单变量系统的频率及时域的各种表达式及其等价变换计算方法。在通过最小二乘辨识模型和经由状态估计与状态反馈进行极点任意配置的多变量系统自适应控制器设计方面，本文给出标准表达式将使推导过程变得简单明了。     

工业对象模拟实验系统的研制

提出了采用计算机技术设计工业对象模拟系统的工作原理和设计方案，给出了基于该系统的实验环境的构成。工业对象模拟系统可以在没有实际工业被控对象的情况下，为控制装置提供模拟的工业常用被控对象，对控制装置的软硬件设计进行验证。被控对象的工艺流程、工艺参数等可以以图形、表格、曲线、动画的形式形象直观地显示在计算机屏幕上。     

LPV模型的非线性PID控制算法

以LPV模型为被控对象,提出一种适合动态系统、整定简便的非线性PID控制算法。针对LPV模型时变非线性运行特性,引入工作点变量,采用传统Ziegler-Nichols法整定被控对象在工作点处的局部PID控制参数,通过高斯插值使控制参数在系统操作轨迹上的平滑过渡,有效避免控制参数突变对系统的冲击以及被控模型改变引起的误差,实现了对被控非线性对象的高效稳定控制.     

多个随机变量样本统计相关性的另一种度量指标

已有的多变量相关性指标（如复相关、偏相关、广义相关系数、多向列联表分析、和谐系数等）,都是从代数的角度进行定义的。文中用数性积的几何意义解释了Ｐｅａｒｓｏｎ相关系数ｒ,得到了一个与ｒ等价的度量两个变量之间相关关系密切程度指标———平行四边形的面积。在此基础上,逐步推广到ｐ维情况,并且得到了衡量ｐ个随机变量之间相关性指标———ｐ维平行２ｐ面体的体积。最后举例说明了其应用。     

DOP生产中脱醇塔操作与控制的实现

邻苯二甲酸二辛酯脱醇过程是一个复杂的传质传热过程,过程变量多,被控变量多,可操纵的变量也多,过程动态和机理复杂。通过物料平衡、热量平衡、相平衡3个方面对脱醇操作的稳定性进行了分析,实现了脱醇塔各工艺参数的控制。     

基于结构化模型的电力系统元件逆系统控制方法

将非线性常微分方程系统的逆系统控制方法扩展到电力系统元件这样一类非线性微分-代数子系统.基于被控元件的指数1和关联可测特殊性,分2种情况研究了其逆系统控制方法.对于能够得到代数变量解析表达式的情况,可将非线性微分-代数子系统等价转化为关联可测的非线性常微分方程子系统;对于无法得到代数变量解析表达式的情况,可将非线性微分-代数子系统等价转化为关联可测的受限非线性常微分方程子系统.针对上述2种情况,均给出了物理可实现的控制器设计方案,实现了元件被控对象的线性化和解耦.最后按所提出的方法,设计了多机系统中的一台同步发电机组的励磁控制器.     

漂浮基空间机械臂姿态与末端爪手协调运动的模糊变结构滑模控制

讨论了载体姿态受控、位置不受控制情况下,漂浮基空间机械臂载体姿态与末端爪手协调运动的控制问题.结合系统动量守恒关系,分析、建立了空间机械臂系统运动的Jacob i关系及完全能控形式的系统动力学方程.在此基础上,应用变结构滑模控制理论设计了空间机械臂载体姿态与末端爪手惯性空间轨迹协调运动的变结构滑模控制方案;为了克服上述变结构滑模控制器抖振的缺点,附加设计了一个模糊控制器,以根据系统的控制输出来动态调节变结构滑模控制器等速趋近率的系数,从而达到既保证系统具有快速响应又能消除原有控制器具有抖振缺点的目的.系统数值仿真运算,证明了上述控制方案的有效性.     

变刚度半主动控制结构的地震影响系数分析

对两种不同控制律下变刚度半主动控制结构的地震影响系数进行了比较和分析．研究结果表明，控制律不同对受控结构各振型地震影响系数比的均值和标准差影响较小．此外，随着振型附加刚度比的增加，地震影响系数比的均值和标准差呈现逐渐增大的趋势．根据仿真分析结果，建立了该类有控结构地震影响系数比的定量计算方法，并在此基础上，对变刚度半主动控制结构的实用抗震设计提出了建议．     

基于限制器的混沌控制

提出了一种使用限制器实现混沌控制的方法。当系统受控变量超出阈值时，对系统参数进行调整；当系统受控变量回到阈值范围之内时，则恢复到原有的参数。以Lorenz系统和Rossler系统为例进行了数值模拟，得到了满意的控制结果，并发现该方法有如下规律：控制的成败与否跟阈值和被调整的系统参数有很大关系；系统的初始值影响所经历的暂态时间。该方法在实际的物理模型中易于实现，且控制的反应时间很短，在需要高频响应的某些混沌系统的控制中具有重要的应用价值。     

采用真空执行器的柴油机空气系统闭环控制

真空执行器大量应用于EGR与VNT系统,为改善空气系统控制效果,开发了一种VNT与EGR的综合控制算法。该文在分析空气系统排放特性后,提出了空气系统的控制目标。对空气系统特性的实验表明,受空行程与摩擦阻力的影响,该类执行器具有明显的滞回特性与延迟特性,因此,空气系统采用了反馈与前馈控制。实验结果表明,空气系统响应时间显著缩短,并具有良好的稳态控制效果。该控制算法能很好地实现对控制目标的精确控制,为该类系统的商业化应用奠定了基础。     

Adaptive Fuzzy Sliding Mode Control for a Class of Uncertain Dynamic Systems*

Fuzzy Logic System (FLS) can be utilized to approxi-mate complex uncertain nonlinear dynamic systems. Inthis paper, an adaptive fuzzy Sliding Mode Control(SMC) scheme is proposed where FLS is used as an ap-proximation of the unknown systems. In order to reducethe approximation errors between the true nonlinearmodel and FLS, an adaptive law is presented. The sta-bility of the controlled system is proved by using Lya-punov stability theory. The proposed control scheme isapplied to an inverted pendulum system to show its effec-tiveness.     

Fuzzy Modeling, Tracking Control and Synchronization of the Rossler''''s Chaotic System

IntroductionInrecentyears,therehasbeenincreasinginterestinthestudyofchaoticsysteminthefieldofnonlinearscience[12].Chaosisastochasticlikeprocessoccurringinacertainsystem.Ononehand,allthetheoryofautomaticcontrolisbasedonthemathematicalmodeloftheobjectundercontrol.Aswellknown,withrespecttoasimplesystem,thesystemmodelingapproachmainlyincludesmechanismmodelingandsystemidentification,andthesemethodsareeffectivewithahighprecisionandreliability.However,withrespecttocomplexsystem,itisnouseofthetraditi…     

基于混合H2/H∞控制的拼焊板零件成形方法

针对拼焊板零件冲压过程中恒压边力方法的不足,提出了拼焊板零件变压边力混合H2/H∞控制目标,建立了控制模型,设计了控制算法和控制逻辑.采用此模型对拼焊板零件冲压成形进行反馈数值模拟,分析了有无变压边力混合H2/H∞控制对拼焊板零件成形缺陷的影响,将混合H2/H∞控制下的最优压边力曲线输入至压机上微机中作为预定义压边力曲线,并在变压边力冲压机上进行试验验证.仿真和试验结果表明:基于混合H2/H∞理论的变压边力控制方法可成功冲压出车身整体侧围内板,可有效避免在恒压边力下的起皱和破裂2种缺陷,该控制方法可同时考虑冲压行程和压边板位置进行压边力优化,具有更好的鲁棒性.     

异结构混沌系统的部分状态广义同步

利用变结构控制和非线性反馈方法,研究了一类混沌系统对任意混沌系统的部分状态广义同步问题.所给的控制器,不仅可以使受控系统的部分状态与任意混沌系统的状态函数实现到达同步或渐近同步,而且也使受控系统其它状态有界,这样保证了方案的物理可实现性;同时,该方法也可用于对任意形式光滑参考信号进行追踪.     

感应电动机拖动装置的滑动模控制

本文针对感应电机运行时参数变化范围大，存在负载扰动的情况。用两种方法进行解耦滑模控制．前半部分将变结构模型参考自适应控制理论应用到系统中，使系统具有较好的动态响应与鲁棒性，并给出了仿真结果．后半部分则运用滑模理论对系统内环直接进行解耦和控制，而外环采用常规控制，实验结果证实了该方法的有效性。比较而言，后者更易于实现，鲁棒性更强。