关键词： 退役电池   荷电状态   一次调频   分级互备   自适应控制  

摘要： 目的“双碳”目标下新能源大量并网导致电力系统等效惯量降低、电能供应不确定性增加,给电网频率安全带来挑战。电池储能响应快速、调节灵活,近年来在电网调频中得到广泛关注。考虑到目前新能源汽车发展迅猛,随之而来的是汽车电池大量退役,计及电池配置成本问题,本文开展如何在安全使用的前提下,充分利用退役电池参与到电网调频应用的研究。方法首先,构建退役电池参与电网一次调频的AGC模型,并分析退役电池充放电深度对其剩余寿命的影响,确定其运行的SOC阈值范围;其次,通过设计出力比例系数,将虚拟惯性和虚拟下垂优势最大化,同时以退役电池SOC为切换条件进行分级自适应控制;然后,引入频率偏差分配系数使另一组退役电池参与备用配合,避免一组电池频繁切换充放电状态损耗电池剩余使用寿命;最后,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,设置多组参数并对比。结果仿真结果证明,合理利用退役电池能够有效替代新电池参与到电网调频控制中,对电网频率的稳定性及安全运行提供有效支撑。结论本文所提方案中,退役电池能够有效降低电网最大频率偏差,避免电池SOC越限及频率二次跌落。同时,该方案显著减少了退役电池在负荷波动时的充放电切换次数,有利于延长退役电池剩余使用寿命。

关键词： 工业机器人   双机械臂   机械摩擦   模型误差   不确定性   自适应神经网络   协同鲁棒控制  

摘要： 为了克服机械摩擦、外界干扰和模型误差等不确定性对工业机器人双臂运动轨迹控制精度的影响,设计了一种基于自适应神经网络的工业机器人双臂协同鲁棒控制方法。首先,建立了带有各类不确定性的工业机器人双臂动力学模型;然后,通过构造障碍Lyapunov函数设计了带有不确定性的协同控制律,并设计了自适应神经网络对系统中的不确定性进行估计,从而得到工业机器人双臂协同鲁棒控制律;最后,利用Lyapunov稳定性理论证明了设计的协同鲁棒控制律能够将工业机器人双臂的轨迹跟踪误差、速度跟踪误差和不确定性估计误差约束在一个任意小的邻域内。仿真结果表明,设计的自适应神经网络可准确估计出工业机器人双臂系统中的不确定性,最大估计误差仅为0.04 N·m,提出的协同鲁棒控制律能够稳定、准确地跟踪轨迹控制指令,最大轨迹跟踪误差仅为1.3 mm,从而验证了设计方法的合理性。在三维空间固定坐标定位测试中,提出的协同鲁棒控制律与其他几种方法相比具有更高的控制精度,平均定位误差和最大定位误差分别仅为1.1 mm和1.4 mm,表现出了更强的鲁棒性和更优的工程适用性。

关键词： 未来产业   智能制造   生物制造   激光制造   纳米制造   柔性制造   模拟仿真   智能控制  

摘要： 《关于推动未来产业创新发展的实施意见》明确将“未来制造”作为未来产业重点布局的细分赛道,提出“发展智能制造、生物制造、纳米制造、激光制造、循环制造,突破智能控制、智能传感、模拟仿真等关键核心技术,推广柔性制造、共享制造等模式,推动工业互联网、工业元宇宙等发展”,对未来制造方向进行了战略部署。

关键词： 人工智能   机器学习   深度学习   机电一体化   智能控制   智能制造  

摘要： 当前,人工智能技术在机电行业得到广泛应用,为实现机电设备与控制系统的深度融合提供了可能。本文介绍了人工智能在机电一体化中的核心技术、基础作用和实际应用。核心技术包括机器学习算法、深度学习技术和自然语言处理,可以实现设备状态监测、图像识别、语音识别、控制指令解析等功能。基础作用包括优化决策、增强系统自适应性和提升故障检测能力。实际应用有智能控制系统、自动化生产线管理和智能制造。

关键词： 数据中心   冷却系统   节能   自然冷却   智能控制  

摘要： 本文重点针对中小型存量数据中心的高能耗问题,进行调研和分析,首先进行能耗问题诊断,造成高能耗的主要因素为冷却系统架构、湿度控制、低外温下设计和运行、自然冷能利用以及长期运行性能衰减;其次从压缩机和换热器等核心部件,并从室内末端、冷水机组系统、直膨系统、输配系统等系统架构方面探讨系统能效提升方案,然后从湿度控制技术、自然冷却技术、蒸发冷却技术、智能控制技术等方面探讨了节能改造技术方案,为存量数据中心节能改造提供参考。

关键词： 通信电源系统   智能控制单元   实时性   可靠性  

摘要： 文章采用新型高性能TMS320F2812作为核心处理器,结合基于优先级调度的嵌入式操作系统、任务优先级的合理分配以及基于复杂可编程逻辑器件(Complex Programming Logic Device,CPLD)的关合控制与命令执行,设计了一套具有高实时性和可靠性的智能控制单元。该设计在通信电源系统中表现出显著的性能优势,具有广泛的应用前景。

关键词： STM32   最小系统板   RS485   智能断路器   本地控制  

摘要： 针对防爆智能断路器,基于STM32F103C8T6芯片作为运算控制器,论述了可用于任意协议的智能断路器并进行本地控制的实现方法。

关键词： 自适应迭代学习控制   长行程混联机器人   神经网络   随机初始误差   状态约束  

摘要： 针对全状态约束下的长行程混联机器人系统鲁棒性较差提出了基于自适应学习神经网络和等效误差函数的投影迭代鲁棒控制算法。基于自适应学习神经网络逼近未知的非线性项,提出投影迭代鲁棒控制算法,更新网络权值并估计逼近误差和随机外部扰动的未知上界;构造用于抵消初始时刻随机变化扩展误差的时变边界层,设计基于时变边界层和扩展误差的等效误差函数作为迭代控制器的主要控制变量以克服随机初始误差满足相同初始条件;在控制器设计中引入正切型障碍Lyapunov函数,确保系统状态在预定范围内。仿真实验结果证明了该方法的有效性,可在全状态约束下实现高精度强鲁棒性的轨迹跟踪。

关键词： 迭代学习控制   2R1T并联机器人   滑模控制   自适应控制  

摘要： 针对具有两转一移自由度的并联机器人的重复性加工轨迹跟踪精度问题,提出了一种滑模-自适应-迭代学习控制方案。具体而言,采用迭代学习控制来提高轨迹控制的精度,引入滑模控制来增强控制系统的鲁棒性,并采用自适应控制来处理系统内在的不确定性,降低了滑模控制中切换项引起的振荡问题。进一步,通过Bellman-Gronwall定理与λ范数证明了控制系统的收敛性。通过设计类李雅普诺夫函数证明了控制系统的稳定性。最后,进行控制方案的数值仿真以及真机实验,验证了所提出的控制方案能够有效提升两转一移类并联机构的控制精度以及系统鲁棒性。在该控制算法下,并联机器人关节空间的平均误差、最大误差及标准差相比于PD控制方法降低了59.5%、55.1%和60.1%。

关键词： 水轮发电机组   调节系统   H_(2)/H_(∞)控制   线性矩阵不等式(LMI)  

摘要： 针对含有非线性与不确定性水电机组调节系统,本文提出并设计了基于粒子群与引力搜索混合算法(PSOGSA)的非线性鲁棒H2/H∞控制策略对其进行控制。首先,建立了水电机组调节系统整体精细化模型,其中水轮机模型采用BP神经网络描述予以描述。然后,采用输出反馈线性化理论以及线性矩阵不等式(LMI)设计非线性鲁棒H_(2)/H_(∞)控制器,以确保系统在存在扰动情况下具有良好的鲁棒H_(2)/H_(∞)性能。此外,为了使控制器的控制性能最优化,通过PSOGSA算法对控制器加权函数参数进行寻优操作。最后,通过仿真表明,本文提出的基于PSOGSA的非线性鲁棒H_(2)/H_(∞)控制策略在提高水电机组调节系统的稳定性以及抗干扰能力上具有优势,也为实际水电机组控制应用提供一种有效的参考方案。