检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：史红兵山西大学

学位级别：硕士

循环流化床锅炉燃烧技术相较于煤粉炉具有煤种适应范围广、负荷调节范围大、污染物排放少的优点,在电力与热能生产中得到了越来越广泛地应用。但循环流化床锅炉燃烧系统多变量、非线性的特点使得很难通过常规建模方法建立准确的系统模型... 详细信息

循环流化床锅炉燃烧技术相较于煤粉炉具有煤种适应范围广、负荷调节范围大、污染物排放少的优点,在电力与热能生产中得到了越来越广泛地应用。但循环流化床锅炉燃烧系统多变量、非线性的特点使得很难通过常规建模方法建立准确的系统模型,而该系统强耦合、大时滞的特点使得常规PID控制难以满足机组运行的相关控制要求。本文针对循环流化床锅炉燃烧系统建模和优化控制两个方面的问题进行了研究,主要工作如下: 1.针对燃烧系统建模问题,首先,筛选适合辨识的机组历史运行数据;然后,对数据进行零初始化处理,使数据适用于传递函数模型辨识;最后,对零初始化后的数据进行移动平均处理,以增强数据的趋势属性,便于后续辨识工作的进行。针对循环流化床锅炉燃烧系统非线性的特点,提出了基于典型工况的分区间建模解决方案。利用改进的粒子群优化算法分别对不同工况下所选模型的参数进行辨识,通过预测值与实际数据的比较,验证了该算法在燃烧系统模型辨识方面的可行性和准确性。 2.针对燃烧系统的优化控制问题,考虑到系统多个变量相互耦合、存在较大的时延,设计了多模型预测控制器。多模型预测控制通过判断机组负荷所处区间,自适应地采用该负荷区间对应的预测控制器对燃烧系统进行优化控制。为解决负荷变化导致控制器频繁切换加重燃烧系统控制负担的问题,引入了模型切换防抖动机制。最后,利用Matlab对不同工况下控制器性能进行了验证。仿真结果表明,本文所设计的多模型预测控制器能够适应不同运行工况,相较于常规PID控制在调节速度、超调量、煤耗三个指标上都有更好的效果,对实现循环流化床锅炉的安全、高效、节能运行具有一定的参考价值。

关键词：优化控制主蒸汽压力模型辨识模型预测控制

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基于实验数据的航空发动机稳态模型建模

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机械设计与制造 2021年第1期 62-66页

作者：白杰张正王伟中国民航大学民用航空器适航与维修重点实验室天津300300 中国民航大学航空工程学院天津300300

针对基于部件级航空发动机稳态建模过程中完整、准确的航空发动机部件特性数据往往难以获取,建模时间长等现象,提出使用实验数据进行辨识建模的方法;为了建立航空发动机的稳态模型,通过对某轻型飞机实验台的飞行实验数据进行分析整理,... 详细信息

针对基于部件级航空发动机稳态建模过程中完整、准确的航空发动机部件特性数据往往难以获取,建模时间长等现象,提出使用实验数据进行辨识建模的方法;为了建立航空发动机的稳态模型,通过对某轻型飞机实验台的飞行实验数据进行分析整理,提出使用BP神经网络对发动机重要参数进行建模,同时使用粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)对BP神经网络的权值和阈值进行优化。最后,使用改进粒子群优化算法(Improved particle swarm optimization algorithm,IPSO)对传统粒子群优化算法进行改进,仿真结果表明IPSO-BP网络建立的发动机模型精度更高,稳定性更好。

关键词：航空发动机模型辨识稳态模型神经网络改进粒子群优化算法

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阀控非对称缸系统特性分析与位置控制研究

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机床与液压 2022年第12期50卷 29-34页

作者：孙家庆张培珍曹秀芳翟丽娟韩宁南京晨光集团有限责任公司江苏南京210006

以阀控非对称缸系统为研究对象,为得到系统的准确模型以及提高系统的位置控制精度,对系统进行辨识。针对液压缸的非线性和非对称性,提出基于位置基准和位置闭环双PID相结合的位置控制方法。建立阀控缸系统数学模型;依托力士乐液压实验... 详细信息

以阀控非对称缸系统为研究对象,为得到系统的准确模型以及提高系统的位置控制精度,对系统进行辨识。针对液压缸的非线性和非对称性,提出基于位置基准和位置闭环双PID相结合的位置控制方法。建立阀控缸系统数学模型;依托力士乐液压实验平台和NI测控系统,分别从时域和频域两个角度对阀控缸系统进行辨识,得到系统准确的数学模型。基于该数学模型,分析系统特性。对所设计的阀控非对称缸位置控制策略进行实验验证。结果表明:在保证系统稳定裕量的前提下,该系统可实现较高精度的位置控制。

关键词：阀控缸系统模型辨识非对称位置控制

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大尺寸电磁振镜的RDLS-DE算法辨识

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激光杂志 2022年第2期43卷 7-14页

作者：张暾孟立新张立中白杨杨张凯强范涛长春理工大学机电工程学院长春130022 长春理工大学空地激光通信国防重点实验室长春130022

针对大尺寸电磁振镜系统,提出“递推阻尼最小二乘—差分进化”算法进行系统辨识。首先通过递推阻尼最小二乘法对该系统进行初步模型辨识后,得到相对准确的种群范围,在此辨识基础上选择小范围的种群作为差分进化算法的初始化种群,经过反... 详细信息

针对大尺寸电磁振镜系统,提出“递推阻尼最小二乘—差分进化”算法进行系统辨识。首先通过递推阻尼最小二乘法对该系统进行初步模型辨识后,得到相对准确的种群范围,在此辨识基础上选择小范围的种群作为差分进化算法的初始化种群,经过反复变异、交叉和选择,最终辨识出待辨识参数的最优值。通过对该方法进行仿真辨识和实验验证,结果表明,在收敛速度基本不变的情况下,辨识结果波动更加平稳,辨识精度进一步提高。证明优化后的种群范围,可在其他参数不变的情况下,辨识精度相对于传统的差分进化算法的可提高1×10^(5)。实验结果表明,该算法的辨识结果精确,在振镜伺服控制领域有一定价值。

关键词：激光通信模型辨识递推阻尼最小二乘法差分进化算法大尺寸电磁振镜系统

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改进粒子群的压缩式制冷系统模糊PID解耦控制

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电子科技 2024年

作者：吴冬丁绪东孙昊马浩翔杨远星山东建筑大学信息与电气工程学院

针对压缩式制冷系统在实际运行中存在高耦合、非线性以及外部干扰等复杂状况，文中提出一种基于粒子群优化算法的模糊PID(Proportional Integration Differentiation)解耦控制策略。通过串联前置反馈解耦器消除压缩式制冷系统蒸发温度... 详细信息

针对压缩式制冷系统在实际运行中存在高耦合、非线性以及外部干扰等复杂状况，文中提出一种基于粒子群优化算法的模糊PID(Proportional Integration Differentiation)解耦控制策略。通过串联前置反馈解耦器消除压缩式制冷系统蒸发温度与过热度之间的耦合效应，将双输入双输出系统解耦为两个单输入单输出系统。将惯性权重进行动态非线性下降处理，使用改进粒子群算法优化模糊PID控制器的控制参数，通过MATLAB进行仿真实验。仿真结果表明，模糊PID控制器通过串联解耦控制器和改进PSO(Particle Swarm Optimization)算法优化后，过热度和蒸发温度的超调量分别下降了30.6%、42.7%，调节时间缩短了225 s、275 s。该方法有效抑制了系统震荡，使系统的动态性能得到显著提升。

关键词：压缩式制冷系统模型辨识模糊控制 PID 多变量解耦改进粒子群优化算法参数整定惯性权重 MATLAB

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非最小相位系统的闭环频域辨识算法

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信息与控制 2021年第4期50卷 435-440,458页

作者：徐闯王亚刚上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

在实际工业控制系统中,针对具有非最小相位的对象进行辨识是一个典型难题,尤其当零点与时滞同时存在时,采用常规传统辨识方法难以达到良好的效果,导致无法满足工业控制需求.针对这一情况,提出了一种新的含非最小相位过程对象模型的频域... 详细信息

在实际工业控制系统中,针对具有非最小相位的对象进行辨识是一个典型难题,尤其当零点与时滞同时存在时,采用常规传统辨识方法难以达到良好的效果,导致无法满足工业控制需求.针对这一情况,提出了一种新的含非最小相位过程对象模型的频域辨识方法,通过Matlab中的Simulink对闭环控制回路进行仿真,对仿真中所产生的输入输出信号的分解和拉普拉斯变换,分析并获取其过程对象在重要频率范围内的频率响应特性,采用最小二乘法从幅频与相频两部分去拟合参数,从而精准地辨识出对象模型.通过与传统模型辨识方法比较,仿真实验结果表明,该辨识方法具有很好的鲁棒性和更高的精确度.

关键词：模型辨识非最小相位频率响应最小二乘法 Matlab仿真

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基于状态辨识的航空发动机转子叶片剩余寿命模型

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燃气涡轮试验与研究 2022年第1期35卷 1-5页

作者：刘建勋翟旭升谢岩甫罗志煌答宇航空军工程大学航空机务士官学校河南信阳464000

为有效评定航空发动机转子叶片的检查更换周期,防止叶片过度使用危及飞行安全,将叶片在不同使用阶段的装机工作时间,及典型部位的表面残余应力,作为表征叶片剩余寿命的状态参数,提出了叶片剩余寿命模型的表达形式。以现役航空发动机部... 详细信息

为有效评定航空发动机转子叶片的检查更换周期,防止叶片过度使用危及飞行安全,将叶片在不同使用阶段的装机工作时间,及典型部位的表面残余应力,作为表征叶片剩余寿命的状态参数,提出了叶片剩余寿命模型的表达形式。以现役航空发动机部分转子叶片为对象,跟踪获得叶片工作历程中,不同阶段的状态参数以及叶片到寿失效信息,采用支持向量机算法和滚动优化方式,建立了叶片剩余寿命状态参数辨识模型。应用结果表明,模型准确性随着时间增长和可用样本数量增加而逐渐提高,预期应用价值明显。

关键词：航空发动机工作叶片剩余寿命模型辨识支持向量机

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下肢外骨骼机器人五连杆系统的参数辨识与控制器研究

下肢外骨骼机器人五连杆系统的参数辨识与控制器研究

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作者：费欢剑电子科技大学

学位级别：硕士

下肢外骨骼作为一项融合多学科技术的系统,其应用场景涵盖医疗康复、军事与工业等,得到广泛的关注和研究。其中下肢外骨骼主要有助力行走与康复训练两大功能,对肢体障碍的患者和行走不便的人进行恢复和锻炼,具有重要的现实意义和应用价... 详细信息

下肢外骨骼作为一项融合多学科技术的系统,其应用场景涵盖医疗康复、军事与工业等,得到广泛的关注和研究。其中下肢外骨骼主要有助力行走与康复训练两大功能,对肢体障碍的患者和行走不便的人进行恢复和锻炼,具有重要的现实意义和应用价值。本文为基于一套完整的下肢外骨骼机器人系统,通过对外骨骼平台模型的建立、系统参数辨识、人机耦合系统的分析,人机运动控制的设计和实现,为基于下肢外骨骼五连杆系统的研究奠定了基础。本文研究的主要内容有如下方面: 首先分析人体步态周期特征和下肢外骨骼平台的组成结构与工作原理,通过Lagrange法建立了下肢外骨骼五连杆动力学模型,并做线性化处理,基于建立的模型设计了反步控制器,通过PID控制算法和反步控制算法进行对比控制,验证模型建立的合理性和控制算法的可行性。其次基于下肢外骨骼样机进行参数辨识,分别对下肢外骨骼单腿和腰部建立Lagrange 动力学模型,并且分别对两个模型进行线性化,并对于模型的回归矩阵进行整合得到五连杆参数辨识的物理参数。通过粒子群算法利用傅里叶级数设计并优化了激励轨迹,并用回归矩阵的条件数作为评价标准,利用该激励轨迹对下肢外骨骼样机进行辨识实验,计算采样获取的力矩数据和基于模型反解的力矩数据进行分析,通过邻域优化算法对获取的数据进行参数辨识,得到整体的下肢外骨骼样机的物理参数完成辨识,并有效提升了参数辨识的精度。对于下肢外骨骼助力行走领域的问题,考虑到系统是一个人机交互协同工作的系统,因此有必要对人体与外骨骼之间的耦合关系进行分析,并通过优化算法寻找到能够使人体省力的最优轨迹。同时,通过采用虚拟样机技术对下肢外骨骼样机的参数和控制性能进行研究,在Solidworks对下肢外骨骼样机进行三维建模,搭建基于ADAMS和SIMULINK的下肢外骨骼联合仿真平台,通过设计模糊自适应PID控制器和滑模控制器对外骨骼进行控制,进行仿真实验验证下肢外骨骼助力效果的有效性。

关键词：下肢外骨骼模型辨识虚拟样机技术联合仿真运动控制

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MEMS惯导全温域标定与补偿方法研究

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科学技术创新 2023年第2期 201-207页

作者：罗世彬倪超亮韩松来中南大学航空航天技术研究院湖南长沙

为了改善MEMS惯导在温变条件下的工作性能,提出了一种基于全温域温变激励的MEMS惯导标定方法。详细介绍了该标定与补偿方法的标定路径、MEMS陀螺和MEMS加速度计标定参数模型和温度补偿模型,并进行了试验验证。试验结果表明,该方法能够... 详细信息

为了改善MEMS惯导在温变条件下的工作性能,提出了一种基于全温域温变激励的MEMS惯导标定方法。详细介绍了该标定与补偿方法的标定路径、MEMS陀螺和MEMS加速度计标定参数模型和温度补偿模型,并进行了试验验证。试验结果表明,该方法能够有效补偿MEMS惯导在全温域大温变范围内的误差,可显著改善MEMS惯导的环境适应性。

关键词： MEMS惯导温度补偿模型辨识

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基于滑模控制和强化学习的发动机转速控制

基于滑模控制和强化学习的发动机转速控制

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作者：李昕放吉林大学

学位级别：硕士

在内燃机汽车行驶时,发动机作为其重要组成部分之一,经常需要频繁起动与加速,在这一过程中,发动机的瞬态性较为突出,导致发动机转速、节气门开度和喷油脉宽有较为剧烈的波动,因此发动机转速的跟踪快速性和燃油经济性之间的平衡关系是这... 详细信息

在内燃机汽车行驶时,发动机作为其重要组成部分之一,经常需要频繁起动与加速,在这一过程中,发动机的瞬态性较为突出,导致发动机转速、节气门开度和喷油脉宽有较为剧烈的波动,因此发动机转速的跟踪快速性和燃油经济性之间的平衡关系是这一过程中控制的重点之一。若仅考虑燃油经济性,则发动机起动或加速的过程会相应变慢,影响驾驶员的体验感;若仅考虑转速跟踪快速性,则会导致起动过程中喷油较多,空燃比较低,进而导致大气污染问题。因此有必要寻找并优化控制策略,在保证发动机起动与加速的跟踪快速性的前提下,尽量保证燃油经济性。然而,车用发动机结构较为复杂,其模型的非线性和不确定性较强,导致基于精确模型的控制方法难以实现。因此,本文分别提出了基于平均值模型和不基于模型的控制策略。首先辨识了发动机的平均值模型,并在AMESim中搭建了发动机的物理模型。为了能使系统得到初步控制,同时尽量减少超调,提升快速性,因此提出了基于积分滑模面的二阶超螺旋滑模控制器。为了实现系统在线寻优,并能够使系统在多种工况下依然能够取得较好的控制效果,本文又提出了基于积分强化学习算法的控制器。本文的主要研究内容如下: 1.在AMESim中搭建发动机起动的模型并进行模型验证。在搭建模型中考虑节气门开度、进气歧管、燃油喷射、发动机燃烧及旋转动力学模型,从而设计出发动机整体系统的模型;为了降低模型的阶数,从而设计出基于模型的控制器,因此推导出发动机的平均值模型;为了验证平均值模型的正确性,在AMESim中搭建了相应的物理模型并进行模型验证,结果表明,辨识出的平均值模型可以在一定程度上拟合系统动态。 2.设计基于简化模型的转速控制。考虑推导出的平均值模型与实际模型在精度上并不能完全匹配,由辨识精度不足引发的集总扰动较强,而滑模控制不仅具备很强的抗干扰能力,而且易于实现,因此被广泛应用在控制系统中。基于此,本文设计了一种基于积分滑模面的二阶超螺旋滑模控制器,同时分析了其收敛性,并在上述平均值模型的基础上进行了仿真验证,实验结果表明,本文设计的滑模控制器的控制效果要优于传统滑模控制器的控制效果,而且可以在一定范围内寻找到转速跟踪快速性和燃油经济性之间的较优平衡点。 3.设计基于强化学习算法的转速控制。考虑到发动机模型较为复杂,且若改变控制量或者改变实验工况后,系统动力学也会发生改变,从而需要对系统重新进行建模,这也就导致基于模型的控制器的设计过程也会发生改变。因此,在传统强化学习算法的基础上,推导出了一种积分强化学习算法,该算法不依赖模型,采用控制策略与值函数循环迭代的方式来寻找最优解,通过最终值函数的收敛值来判断是否寻找到了最优解。并将其在多工况、多控制量作用的系统进行了仿真验证,仿真结果表明,该算法适用度较广,且能够实现在线寻优,可以寻找到转速跟踪快速性和燃油经济性之间的最佳平衡点。但相应的,时间成本也有了明显的增加。 4.为了对比分析哪种算法更适宜于发动机转速控制,分别总结了上述两种算法的优缺点。结果表明,并不存在一种算法能够完全代替另外一种算法进行控制的情况。在不同的情况下,可以选择不同的控制算法进行控制。具体适用场景将会在每章的小结中给出。

关键词：发动机起动控制模型辨识二阶超螺旋滑模控制积分强化学习算法最优控制

来源：评论

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