大温跨两级压缩补气增焓热泵循环性能研究

针对公共场所现有电加热热水器能源利用效率过低的问题,从提高能源效率和一机两用的角度,提出了一种可产生冷热饮用水的补气增焓高温热泵热水器(HPWH)系统,即由准二级空气源压缩循环提供中温和高温热水,由单级空气源压缩制冷循环制取低温冷水,实现了高温热泵的能量梯级利用和饮用水的梯级产生.构建组成系统各部件的热力学模型,基于能量分析的方法,探讨了不同因素对系统性能的影响,并与传统电加热热水器进行了性能对比.研究结果表明:准二级压缩技术和能量梯级利用可显著改善高温热泵循环的制热性能.环境温度25℃、冷凝温度105℃、蒸发温度5℃时,HPWH系统制取开水的制热性能达到2.88,其能耗较传统电加热热水器降低至少219％,其制取冷水性能系数达到1.47.     

基于行为的模糊PID控制器

现有的模糊PID控制器虽有较好的控制性能,但由于该模型的结构固定,其性能难以得到进一步改进.因此,本文作者才提出了基于行为的模糊PID控制器.这个新的模型不仅保留了现有的模糊PID控制性能上的优点,而且弥补了其性能改进方面的缺陷. 此文首先介绍现有的模糊PID控制器并分析其不足,然后提出基于行为的模糊PID控制器,最后进行基于行为的模糊PID控制器的仿真试验.仿真结果显示,基于行为的模糊PID控制器较之现有的模糊PID控制器有更好的控制性能.     

利用喷射提高跨临界二氧化碳系统的性能

建立了跨临界二氧化碳蒸气压缩／喷射制冷循环中喷射器的数学模型，讨论了系统稳定运行时的蒸发温度、气体冷却器内压力及其出口温度、过热度等因素对系统性能的影响．结果表明，当工作流流量同扩压段出口蒸气流量相等时系统能够稳定运行．同时，升高蒸发温度能提高系统性能，但蒸气压缩／喷射循环相对简单循环性能系数的提高程度变小；气体冷却器内压力存在最优值，但降低压力能够增大系统性能的改善程度；升高气体冷却器出口温度会降低系统性能，但蒸气压缩／喷射循环相对简单循环性能系数的提高程度将先增大，然后迅速减小．与上述因素相比，过热度的影响很小．     

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.      

CO2跨临界两级压缩及膨胀机循环的性能分析

为了提高CO2跨临界制冷系统的性能,建立了单级膨胀机循环与4种不带膨胀机的两级压缩循环的数学 模型,并进行了性能计算．结果显示,当膨胀机的效率达到60％时,在给定的气体冷却器出口温度以及蒸发温度范 围内(低于-10 ℃时除外),单级膨胀机循环的性能系数高于两级压缩循环的性能系数．当蒸发温度低于-10℃ 时,带中冷器的两级循环的性能占优势．另外,4种两级压缩循环的排气温度都低于单级膨胀机循环的排气温度．     

基于补偿控制器的可重复使用运载器自适应模糊姿态控制

针对可重复使用运载器再入段参数不确定性和外界干扰问题,提出一种基于补偿控制器的自适应模糊姿态控制策略.首先,建立飞行器六自由度动态模型,并将模型转化为严反馈形式姿态控制系统.其次,将外界干扰与参数不确定性共记为系统不确定性项,并设计模糊控制器进行在线自适应逼近.为消除模糊建模误差对系统控制性能与稳定性的不利影响,引入补偿控制器以改善飞行器姿态角跟踪性能.再次,基于Lyapunov理论证明了系统的稳定性且姿态跟踪误差收敛于小邻域中.最后,基于类X-37B六自由度模型仿真验证了所提出控制策略的有效性.     

基于模糊PID的质子交换膜燃料电池输出电压控制

为了保持质子交换膜燃料电池(PEMFC)的输出电压稳定,该文提出了一种电压动态控制模型.设计了一种自适应模糊比例积分微分(PID)控制器.通过3个模糊控制器实时地整定PID控制器参数.当电池负载发生变化时,通过调节氢气流速控制PEMFC电堆的输出电压.仿真结果表明,所建模型能较好地反映PEMFC的动态性能.与PID控制器相比,自适应模糊PID控制器可以使电池的输出电压快速平滑地过渡到设定值.     

基于模糊逻辑的感应电动机直接矢量控制系统

为了提高感应电动机直接矢量控制系统对参数变化和负载扰动的鲁棒性,提出并设计了两种模糊逻辑控制器分别对系统的速度和磁链进行控制,速度和磁链控制器的结构均为模糊PI型,优化模糊控制器的隶属函数分布以增强其控制性能,结果表明它们能明显改善系统的动态和静态性能。     

汽车电动助力转向系统双模糊控制策略研究

为满足助力转向系统轻便性和稳定性要求,本文对电动助力转向系统助力特性和目标电流跟踪进行了研究,提出了应用于电动助力转向系统的双模糊控制算法,设计了目标电流模糊控制器和用于跟踪目标电流的模糊PID控制器。为了验证所设计的模糊控制器性能,在Matlab/Simulink仿真环境中对EPS动力学模型和设计的控制器进行了仿真。结果表明,所设计的目标电流模糊控制器能实现预定的助力特性,且所设计的模糊PID控制器能在线调整控制参数,适应性强,具有良好的跟踪性能。     

基于行为的模糊PID控制器

针对现有模糊PID控制器较PID控制器虽有良好控制效果但却难以进行系统分析和基于实际情况进行改进的缺陷,作者提出基于行为的模糊PID控制器,不仅保留了其控制性能上的优点,而且弥补了其分析和改进方面的缺陷. 在建立基于行为的模糊PID控制器后,作者对该模型进行了分析.仿真实验说明该模型较现有模糊PID的优势.     

Multivariable fuzzy control of residential inverter-driven air conditionings

A model free intelligent multivariable fuzzy controller (MFC) designed for modulating the vapor compression cycles in a residential inverter-driven air conditioning is proposed. The novel controller combines a traditional fuzzy controller (TFC) and an additional coupling fuzzy controller,the coupling fuzzy controller is introduced to compensate for the unknown cross-coupling effects of this multivariable system. In order to evaluate the control performance of the MFC,it is digitally implemented in terms of regulating the desired evaporating temperature and superheat. The experimental results show the effectiveness of the MFC for improvement of system performance and energy efficiency.     

模糊自适应PID控制器在交流伺服控制系统中的研究

交流伺服控制系统中的永磁同步电机是一种多变量、强耦合和非线性的系统,采用传统的PID控制难以达到较好的控制效果。将模糊自适应PID应用于永磁同步电机的控制中,运用模糊控制原理对PID参数进行整定。仿真结果表明,与传统的PID控制相比较,采用模糊自适应PID控制器的交流伺服控制系统具有更好的动态和稳态性能,实现了较好的控制效果。     

基于模糊RBF神经网络整定的航空发动机多变量解耦控制

为解决航空发动机控制变量之间的强耦合性,构造了基于模糊RBF神经网络整定的航空发动机多变量解耦控制系统.设计了基于模糊RBF神经网络的多变量解耦控制器,在线调整PID控制器的参数并根据Delta学习规则对网络权值进行修正以达到最佳控制;针对某型航空发动机含未建模动态和噪声等随机干扰的非线性模型进行了多变量解耦控制系统仿真.结果表明:系统具有满意的动态性能和解耦特性,该方法不需要知道发动机的精确数学模型,对航空发动机的非线性和不确定性具有较强的自适应能力.     

链篦机-回转窑温度场过程控制系统设计

链篦机-回转窑温度场控制系统具有大滞后、非线性、多变量、强耦合的特点,很难建立控制过程数学模型,常规PID控制器难以实现有效控制。本文深入研究了球团生产工艺机理,并对某球团二厂进行现场调研,采用了模糊控制和解耦控制的理论,设计了模糊控制器和解耦控制器,对链篦机-回转窑温度场控制系统进行了详细设计,并借助于MATLAB对模糊解耦控制器进行了仿真,仿真结果证实了模糊解耦控制器合理性,为操作工提供了操作指导,也为将来实现球团自动控制打下基础。     

基于补偿模糊神经网络的BLDCM伺服控制

为了实现无刷直流电机(BLDCM)位置伺服系统的高精度位置跟踪控制,针对系统多变量、非线性、强耦合、时变的特点,提出了一种基于补偿模糊神经网络控制器(CFNNC)的设计方法.该控制器将补偿模糊逻辑和神经网络相结合,引入了模糊神经元,使网络既能适当调整输入、输出模糊隶属函数,又能借助于补偿逻辑算法动态地优化模糊推理,大大提高了网络的容错性、稳定性和训练速度.仿真和在DSP控制系统上的实验结果表明,采用补偿模糊神经网络控制器,系统响应快、精度高、鲁棒性强,动态特性明显优于传统PID控制.     

啤酒发酵温度多变量解耦控制算法

针对工业过程中常见的多变量时滞输入输出系统,基于常规PID控制和Smith补偿控制算法在处理大时滞、强耦合、多变量、不确定性对象的控制时效果不好的情况,提出了一种多变量解耦控制器的设计方法,该方法以控制器或者补偿器来消除系统各输入输出间的相互耦合和关联,是解决多变量控制问题的有效工具。用该方法针对多变量强耦合的啤酒发酵温度控制系统进行了设计和仿真研究,仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种永磁同步电机的滑模控制

永磁同步电动机(PMSM)是一个多变量、非线性、强耦合的系统,传统的PID调节器不能满足高性能的控制要求.本文在同步电机数学模型的基础上首先提出自适应的滑模观测器,以在静止坐标下的电压、电流为变量计算电机转速,并利用滑模变结构控制的方法对q轴电流进行检测,利用Lyapunov证明了方法的收敛性.仿真结果表明:该方案比传统的PID控制具有超调小,过渡时间短、鲁棒性强的特点,表明了该策略的有效性.     

基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置

针对目前中空纤维超滤膜截留率检测装置自动化程度低,切换过程存在污染、手动调节不确定度大、难以定量控制分离条件的问题,设计了一套基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置.该检测装置功能完善,改进了以往检测装置存在的缺点.以S7-200系列PLC作为主控制器、以触摸屏作为人机界面,实现了实验过程的可控和可视.检测装置设计首先对工作原理进行了分析,然后对控制系统的软硬件进行了相关设计.由于恒定压差和流速的调节过程存在多变量耦合现象,故设计了模糊控制器对其进行调节并获得了满意的动静态性能.     

连续型模糊PID复合控制器在直流位置伺服系统中的应用

为了实现直流位置伺服系统的高速和高精度位置控制,针对实际伺服系统中存在的非线性、强耦合等各种不确定因素,提出了一种连续型模糊控制算法,以抑制各种非线性因素对被控对象的影响,同时引入传统的PID控制器,进一步改善了系统的稳态性能.通过实际运用表明,该连续型模糊PID复合控制器可以明显地提高直流位置伺服系统的动态性能和稳态精度,同时系统具有较强的适应性和鲁棒性.     

非线性多变量液压系统的智能控制

根据非线性多变量液压系统的特点，设计了一种在全论域范围内带自调整因子的模糊控制加开关控制和智能积分环节的复合控制器。数字仿真和实时控制的结果表明，本控制器算法简洁，控制性能优良。