检索结果-内蒙古大学图书馆

控制与决策 2014年第4期29卷 605-610页

作者：栾小丽陈强刘飞江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学自动化研究所江苏无锡214122

针对高维多变量系统,基于等价传递函数理论研究全矩阵结构的PI控制器设计问题.同时考虑对象的稳态增益和响应速度两个因素,提出一种新的等价传递函数参数化方法;利用等价传递函数与被控过程的传递函数逆阵之间的关系,推导出等价传递函... 详细信息

针对高维多变量系统,基于等价传递函数理论研究全矩阵结构的PI控制器设计问题.同时考虑对象的稳态增益和响应速度两个因素,提出一种新的等价传递函数参数化方法;利用等价传递函数与被控过程的传递函数逆阵之间的关系,推导出等价传递函数的解析通式;在此基础上,结合经典的PID控制技术进行多变量系统集中式PI控制方法研究.最后通过典型工业过程实例,验证了所提出设计方法的简单性和有效性.

关键词：多变量系统高维系统等价传递函数集中式控制 PI控制

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聚合过程贝叶斯统计学习质量模式监测

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化工进展 2018年第12期37卷 4558-4564页

作者：高爽郑年年栾小丽刘飞江南大学自动化研究所轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

聚合过程由于反应机理复杂、过程非线性强等特点,使得其质量监控问题成为过程控制领域的研究难点和热点。本文结合聚合反应过程的特点,利用聚合生产过程中与聚合物的物性参数相关的过程参数数据,引入质量模式监测的概念,创新性地提出了... 详细信息

聚合过程由于反应机理复杂、过程非线性强等特点,使得其质量监控问题成为过程控制领域的研究难点和热点。本文结合聚合反应过程的特点,利用聚合生产过程中与聚合物的物性参数相关的过程参数数据,引入质量模式监测的概念,创新性地提出了基于模式指标的贝叶斯统计学习方法,以解决聚合过程的质量模式监测问题。首先利用主成分分析将观测空间数据的本质特征投影到低维空间,得到模式指标;然后,基于贝叶斯统计学习算法,根据后验概率对构建的质量模式进行判别;最后利用某化工厂提供的聚合反应釜的生产数据对所提方法进行验证。由于模式指标相比于质量指标如转化率、聚合速率等,更能反映聚合反应过程的一致性和产品品质,因此基于模式指标的贝叶斯判别法较基于参数指标的贝叶斯判别法更加准确,更能实现对聚合过程的质量监控。

关键词：聚合过程模式监测质量监控贝叶斯主元分析实验验证

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统计过程监测与反馈控制的整合：状态空间下的一般方法

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控制与决策 2012年第4期27卷 636-640页

作者：王志国刘飞俞磊江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学自动化研究所江苏无锡214122

将状态空间模型引入统计过程监测,选取状态变量为统计过程控制(SPC)统计量,以解决自相关过程的统计监测问题.在分析常用的最小均方误差(MMSE)和PID控制器的基础上,提出了工业过程控制(EPC)反馈控制器的一般设计方法和基本设计原则.作为... 详细信息

将状态空间模型引入统计过程监测,选取状态变量为统计过程控制(SPC)统计量,以解决自相关过程的统计监测问题.在分析常用的最小均方误差(MMSE)和PID控制器的基础上,提出了工业过程控制(EPC)反馈控制器的一般设计方法和基本设计原则.作为演绎示例,给出了两组新型反馈控制器,并与MMSE和PID的反馈调整进行比较,当过程均值发生阶跃扰动时,可进一步提高统计监测效果.

关键词：统计过程控制工程过程控制状态空间模型自相关过程

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基于EM算法的青霉素发酵过程多阶段融合建模

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化工学报 2014年第12期65卷 4935-4941页

作者：熊伟丽姚乐徐保国江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学物联网工程学院自动化研究所江苏无锡214122

青霉素发酵过程具有明显的阶段特征,该特征从一些关键操作变量信息中能够得到反映。本文从反应过程的多个操作变量中,选取关键过程变量——冷水流加速率作为调度变量,并采用模糊C均值聚类算法对其进行分类,各聚类中心作为青霉素发酵过... 详细信息

青霉素发酵过程具有明显的阶段特征,该特征从一些关键操作变量信息中能够得到反映。本文从反应过程的多个操作变量中,选取关键过程变量——冷水流加速率作为调度变量,并采用模糊C均值聚类算法对其进行分类,各聚类中心作为青霉素发酵过程的主要工况点;基于EM算法围绕不同工况点建立局部子模型,最后根据采样数据阶段特征的后验分布将各子模型融合。基于此方法采用Pensim仿真平台数据,能够辨识数据的阶段特征,并建立青霉素发酵过程的融合模型。仿真结果表明该模型具有较高的拟合精度,能对该发酵过程的主导变量进行比较精确的预测。

关键词： EM算法模糊C均值聚类算法青霉素发酵过程融合建模

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载人潜水器的干扰特性分析与自适应滑模控制

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控制理论与应用 2023年第7期40卷 1315-1322页

作者：张琪杰方星刘飞高翔江南大学自动化研究所轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122 国家深海基地管理中心山东青岛266237

针对在实际运行中会受到未知外部环境干扰和模型不确定性等因素影响的蛟龙号载人潜水器系统,本文设计了一种基于干扰特性指标的新型自适应滑模控制方法,实现对有益干扰的利用和有害干扰的补偿.首先,文章给出载人潜水器系统的运动学和动... 详细信息

针对在实际运行中会受到未知外部环境干扰和模型不确定性等因素影响的蛟龙号载人潜水器系统,本文设计了一种基于干扰特性指标的新型自适应滑模控制方法,实现对有益干扰的利用和有害干扰的补偿.首先,文章给出载人潜水器系统的运动学和动力学模型;然后,本文设计非线性干扰观测器估计系统所受的集总扰动,并提出一种扇形区域干扰特性指标,用于判断干扰对系统的影响;其次,文章设计一种基于干扰特性指标的自适应滑模控制方法,并且根据李雅普诺夫理论进行严格的稳定性分析;最后,通过数值仿真,验证所设计的滑模控制方法的优越性.其优越性主要体现在:不仅能够有效缓解抖振现象,并且避免控制增益高估的问题.

关键词：干扰特性指标自适应滑模控制非线性干扰观测器干扰抑制载人潜水器

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复合干扰下载人潜水器的全阶滑模控制

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控制理论与应用 2018年第11期35卷 1626-1634页

作者：方星刘飞高翔江南大学自动化研究所轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122 国家深海基地管理中心山东青岛266237

针对蛟龙号载人潜水器(JIAOLONG)在运行过程中受到深海洋流、模型不确定性和未建模动态等因素影响,本文设计了一种基于干扰观测器的新型全阶滑模控制(disturbance-observer based full-order sliding mode control,DOB–FOSMC)方法.首先... 详细信息

针对蛟龙号载人潜水器(JIAOLONG)在运行过程中受到深海洋流、模型不确定性和未建模动态等因素影响,本文设计了一种基于干扰观测器的新型全阶滑模控制(disturbance-observer based full-order sliding mode control,DOB–FOSMC)方法.首先,建立载人潜水器系统的动力学模型;然后,设计扩展非线性干扰观测器估计系统的复合扰动;其次,设计能够描述潜水器完整动态特性的全阶滑模面,从而得到滑模控制律,并给出闭环控制系统的稳定性分析;最后,通过数值仿真验证控制方法的有效性和优越性.基于干扰观测器的全阶滑模控制方法的优越性主要体现在:能够描绘载人潜水器的全阶动态特性,并且有效抑制抖振现象.

关键词：干扰抑制滑模控制非线性干扰观测器载人潜水器

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选择性集成LTDGPR模型的自适应软测量建模方法

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化工学报 2017年第3期68卷 984-991页

作者：熊伟丽李妍君江南大学物联网工程学院自动化研究所江苏无锡214122 轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

随着时间的增加,传统时间差(TD)模型会出现性能显著下降的问题。为了提高TD模型的可靠性和预测精度,同时考虑过程的时滞特征,基于一种选择性集成策略,提出一种局部时间差高斯过程回归(LTDGPR)模型的自适应软测量建模方法。首先,提取出... 详细信息

随着时间的增加,传统时间差(TD)模型会出现性能显著下降的问题。为了提高TD模型的可靠性和预测精度,同时考虑过程的时滞特征,基于一种选择性集成策略,提出一种局部时间差高斯过程回归(LTDGPR)模型的自适应软测量建模方法。首先,提取出数据库中的时滞动态信息,对建模数据进行重构;然后,采取局部化策略对差分后的重构样本进行统计划分,得到LTDGPR模型集。对于新来的输入样本,选择部分泛化能力强的LTDGPR模型进行集成,估计出含一定时间差的主导变量动态偏移值;最后,基于TD模型思想对当前时刻主导变量值进行在线预测。通过脱丁烷塔过程的数据建模仿真研究,验证了所提方法的有效性和精度。

关键词：选择性集成时间差模型参数识别动态建模化学过程

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基于干扰特性指标与推力分配的载人潜水器容错控制

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控制理论与应用 2024年第7期41卷 1264-1273页

作者：方星阮中一张琪杰刘飞高翔江南大学自动化研究所轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122 国家深海基地管理中心山东青岛266237

载人潜水器在深海复杂恶劣的环境中运行,容易受到外部环境干扰和推进器故障的困扰,本文将干扰特性指标与基于推力分配的主动容错控制方法相结合,提出了一种新的主动容错控制方法.首先,建立了载人潜水器系统的数学模型;其次,设计非线性... 详细信息

载人潜水器在深海复杂恶劣的环境中运行,容易受到外部环境干扰和推进器故障的困扰,本文将干扰特性指标与基于推力分配的主动容错控制方法相结合,提出了一种新的主动容错控制方法.首先,建立了载人潜水器系统的数学模型;其次,设计非线性干扰观测器估计系统所受的集总干扰,并设计无推进器故障时的控制器;然后,针对推进器故障问题,引入权重矩阵进行推力分配以保护故障推进器,并设计了干扰特性指标表示干扰的性质对跟踪误差和推力损失的影响;在此基础上,给出了一种基于干扰特性指标与推力分配的新型容错控制方法,李雅普诺夫方法保证了该控制算法的理论稳定性;最后,通过数值仿真,验证所设计的控制方法的优越性.其优越性主要体现在:能够利用可用干扰与补偿有害干扰,并将可用的干扰能量用于补偿故障推进器的推力缺失.

关键词：载人潜水器非线性干扰观测器干扰特性指标推力分配容错控制

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基于模型预测控制的潜水器动态控制分配

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控制理论与应用 2024年第9期41卷 1636-1643页

作者：方星浦吉铭刘飞江南大学自动化研究所轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122 无锡气动技术研究所有限公司江苏无锡214072

潜水器系统在水下工作时,会受到多种干扰因素影响.同时,为了提高机动性与容错能力,载人潜水器采用了过驱动设计.针对上述问题,本文设计了一种基于抗干扰控制器与动态控制分配的双层控制结构,使得受干扰影响的潜水器系统在满足相关约束... 详细信息

潜水器系统在水下工作时,会受到多种干扰因素影响.同时,为了提高机动性与容错能力,载人潜水器采用了过驱动设计.针对上述问题,本文设计了一种基于抗干扰控制器与动态控制分配的双层控制结构,使得受干扰影响的潜水器系统在满足相关约束条件的前提下,能够将期望的力与力矩分配到各个推进器以完成控制目标,并克服了静态控制分配方法忽略执行器动态特性的缺点.首先,建立潜水器的动力学模型与执行器的动态模型;其次,基于干扰观测器的干扰估计信息利用反步法设计运动控制器,获得期望控制律;此外,考虑执行器动态特性,设计基于模型预测控制(MPC)的动态控制分配算法,求取每一个执行器的实际推力;最后,使用MATLAB进行数值仿真,验证本文控制方法的有效性与优越性.

关键词：模型预测控制动态控制分配过驱动抗干扰控制载人潜水器

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切换拓扑下多自主体系统的事件触发一致性控制

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控制理论与应用 2021年第10期38卷 1522-1530页

作者：尚宇刘成林曹科才江南大学自动化研究所轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122 南京工程学院自动化学院江苏南京211167

本文针对一阶非线性多自主体系统,考察了切换拓扑下的事件触发一致性控制问题.当切换拓扑子图的并图包含有向生成树时,基于一阶保持器提出了一种分布式事件触发一致性算法,用以降低网络的通信负载.运用迭代法和不等式法,得到了多自主体... 详细信息

本文针对一阶非线性多自主体系统,考察了切换拓扑下的事件触发一致性控制问题.当切换拓扑子图的并图包含有向生成树时,基于一阶保持器提出了一种分布式事件触发一致性算法,用以降低网络的通信负载.运用迭代法和不等式法,得到了多自主体系统达到有界一致性的充分条件.此外,证明了所提事件触发机制不存在Zeno现象,并得到了触发间隔的正下界.最后,给出仿真实例,验证了所提事件触发一致性算法和理论分析结果的有效性.

关键词：非线性多自主体系统切换拓扑事件触发控制有界一致性

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