关键词： 自适应控制   滑模控制   分布式发电   混合H_(2)/H_∞   鲁棒控制   时变延迟  

摘要： 为了解决孤岛交流微电网由时变通信延迟和不确定性故障引起的不稳定性问题,提出1种新型鲁棒分层控制方法。该方法包括级联结构的电流环、电压环、虚拟阻抗和下垂控制环。首先,在电流环中设计1种基于自适应反推积分非奇异快速终端滑模控制的鲁棒控制器,用于在未知有界不确定性和外部干扰时调节和跟踪电流参考值;接着,在电压环中采用混合H_(2)/H_(∞)控制,利用状态反馈控制律生成内环参考值,增加控制器对扰动的鲁棒性,并在线性矩阵不等式基础上给出充分条件。考虑到时变延迟TVD(time-varyingdelay)的不稳定影响,在第二控制层采用基于一致性的分布式协议,以提高控制器应对TVD的鲁棒性。然后,为提高系统的功率分配精度,采用下垂控制和虚阻抗环;最后,通过半实物仿真,评估了控制方法的性能,并验证了所提控制方法的有效性。与已有研究进行对比分析,仿真结果表明:所提方法在大、小信号扰动下的瞬态响应、稳态性能和故障穿越能力等方面具有一定的优越性。

关键词： 农业生产效率   智能控制技术   农田灌溉   农业可持续发展   现代农业   最终产量   环境污染   生长效率  

摘要： 随着全球气候变化的加剧,农业生产面临着前所未有的挑战。水资源短缺、土壤肥力下降以及环境污染等问题日益突出,对农业可持续发展构成严重威胁。在这样的背景下,如何高效利用有限的水肥资源,提高农作物的产量和品质,成为现代农业亟须解决的问题。农田灌溉系统是农业生产中不可或缺的一部分,它关系到作物的生长状况和最终产量。传统的灌溉方式往往是固定的时间和水量,缺乏对土壤水分和作物实际需求的评估,导致水资源浪费严重,同时影响了作物的生长效率和品质。因此,探索和应用更为先进、高效的农田灌溉技术,对于提高农业生产效率、保障粮食安全具有重要意义。

关键词： 电压动态轨迹   神经网络控制   独立直流微网   功率扰动   奖励函数  

摘要： 为解决独立直流微网功率扰动下电压过渡过程动态偏差大的问题,该文提出一种优化电压动态轨迹的神经网络控制策略。分析下垂控制及其改进方法的控制特性,提出独立直流微网最优电压动态轨迹,并以此为基础,采用神经网络生成参考电压,通过非线性控制实现公共直流母线动态电压偏差最小化。基于向量空间同构原理,提出神经网络降维状态反馈构建方法,并根据系统源荷不平衡功率变化范围提出神经网络控制边界。考虑动态电压偏差及其运动趋势,构建电压扰动分层奖励函数,静态层奖励引导神经网络减小电压偏差,动态层奖励加强神经网络对电压运动趋势的修正,实现电压动态轨迹全过程优化控制。最后,利用MATLAB/Simulink进行算例验证,结果表明所提策略可有效抑制由功率不平衡导致的动态电压偏差,保证公共直流母线电压的快速稳定。

关键词： 主断路器控制   PLC   触摸屏   智能控制  

摘要： HXD3C电力机车(涉及司机操纵台的操作采用虚拟仿真操作实现)有1个主断路器,安装在电力机车车内的高压电器柜内。在升弓状态下,按下扳键开关主断“合”后,经过一系列逻辑判断后,控制主断电磁阀得电,压缩空气进入主断路器使其主触点闭合。按下扳键开关主断“分”,控制电磁阀失电,主断路器断开。设有两组独立的辅助电源(UA11、UA12)。UA11为牵引通风机、冷却塔风机等供电,UA12为油泵、车体通风机、空气压缩机供电。当某一套辅助变流器发生故障时,故障转换电磁接触器闭合,另一套辅助变流器承担机车全部的辅助电动机负载。此时,该辅助变流器按定频定压方式工作。根据控制要求,依据列车牵引控制平台,实现主断路器手动合闸的控制电路设计、PLC程序设计及触摸屏的智能控制监控设计。

关键词： 状态观测器   主动控制   鲁棒控制   自适应转向架  

摘要： 为解决高速列车高运行速度、长运行距离下动力学性能恶化、运行平稳性下降等问题,设计提出了一种主动直接反馈与全状态反馈控制方法。基于Simpack仿真平台建立整车非线性模型,以模拟车辆真实运行状态与真实传感器采集信号;基于MATLAB平台建立整车垂向线性模型,采用Kalman滤波器,参考整车垂向线性模型建立状态观测器,依据设定数量与类型的传感器信号实时还原整车全状态量;分别采用基于主动直接反馈的天棚控制方法以及基于全状态反馈的线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator, LQR)控制方法与H∞控制方法,设计整车垂向全状态反馈控制算法,实现车辆二系垂向主动控制。针对直线运行工况和失效工况,利用SIMAT联合仿真方法对信号采集—状态观测—主动控制回路进行仿真分析,对比各方法的有效性。仿真计算结果表明:状态观测器能实现较为准确的整车全状态观测。配合状态观测结果可知,3种控制方法均能够在正常运行工况下提升车辆运行平稳性,车体平稳性指标最多降低了19%,最大加速度最多降低了54%;在前转向架空气弹簧失效工况下,主动控制方法能够在一定程度上保障车辆继续安全运行,采用H∞控制方法时,仿真时间内最大点头角降低了83%。

关键词： 高强化柴油机   发动机散热系统   活塞冷却系统   热效率  

摘要： 冷却系统在柴油机中扮演着至关重要的角色,对多项性能指标尤其是冷启动和小功率运行阶段的排放与经济性有显著影响。本文综述了当前世界范围内发动机热管理的现状,分析了高强化柴油机热管理的发展方向,提出了两条控制路径:一是优化发动机散热系统,提升冷却液运行温度,降低冷却系统附件功耗;二是优化发动机活塞冷却系统,提升活塞运行温度,减少活塞冷却系统的泵油能量损失。

关键词： 变体飞行器   传统变形策略   智能变形策略   线性控制   非线性控制   智能控制  

摘要： 变体飞行器可以根据任务需求改变自身气动特性和控制特性,具备跨空域、宽速域飞行能力,可适应多种复杂任务。针对变体飞行器的重要研究价值,整理了变体飞行器的发展历程,介绍常见的变体飞行器变形方式,并列举了各时期研制的代表性飞行器。对变体飞行器变形策略进行归纳分析,对比了传统变形策略和智能变形策略的优劣。围绕变体飞行器的姿态控制方法,详细阐述了国内外主要研究成果和最新研究进展。最后对变体飞行器未来发展趋势进行梳理,并针对变体飞行器变形策略与控制技术目前研究成果的优缺点进行了总结。

关键词： LF精炼   智能控制   模型   集成   大数据  

摘要： 针对LF精炼操作对人工经验过度依赖的问题,马鞍山钢铁有限公司长材事业部基于冶金机理,在120 t LF上开发了温度模型、合金模型、吹氩模型和造渣模型,建立以钢水温度、成分、炉渣三者相互统一的控制模型,利用大数据技术和自学习功能对控制模型进行优化,实现了各模型协同集成和LF智能控制,取得了良好的应用效果,LF自动控制比例达到80%,终点目标温度±5℃命中率达95%以上,终点成分窄范围命中率(w(Si)±0.02%、w(Mn)±0.02%、w(S)±0.001%、w(Al s)±0.005%)达97%以上,降低LF精炼电耗约4 kWh/t、减少精炼处理时间约5 min,提高了生产效率和钢水质量,对炼钢工序降本增效起到了重要作用。

关键词： 脉冲神经网络   运动控制   柔顺控制   协同控制  

摘要： 像人一样在复杂多变的非结构化环境中灵巧操作是机器人研究追求的目标之一。受生物脑工作方式启发的脉冲神经网络(SNN)是类脑智能领域的主要工作范式,具有良好的生物合理性,在机器人智能控制领域日益受到关注。本文对基于SNN的机器人类脑智能控制相关研究展开综述,期望能为机器人和类脑智能领域的研究带来启发。首先,介绍SNN的发展历程、神经元模型、编码方式、突触可塑性和网络结构等相关知识。其次,借鉴人类的运动反馈控制机制,给出一种基于SNN的机器人类脑智能控制框架。再次,从运动控制、柔顺控制、协同控制三个方面介绍机器人类脑智能控制策略的研究进展。最后,对基于SNN的机器人类脑智能控制技术进行了总结与展望。

关键词： 重载列车   辅助驾驶   节能优化   模型预测控制   自适应控制  

摘要： 近年来随着重载铁路运输的快速发展,列车的能耗问题日益突出。目前大多通过改造列车设备来达到节能的效果,但列车驾驶人员操作的差异性所产生能耗却常被忽视,特别是重载货运列车的高载重、列车长、惯性大等因素导致驾驶操纵不易,造成列车运行能耗差异更大。因此,研究重载列车辅助驾驶节能技术变得至关重要。对此,通过分析重载电力机车牵引列车的运行能耗与驾驶操纵的关系,在当前列车驾驶操纵控制的基础上研究了辅助智能驾驶节能控制方法,提出列车辅助驾驶系统,通过优化列车运行曲线并通过模型预测控制自适应调整列车的运行工况序列来实现。系统结合线路条件、运行环境、列车控制、LKJ安全监控防护以及地面指挥调度,基于列车运行曲线实时跟随预测、协同智能控制基础上融合模型预测控制,自适应调整列车控制牵引/制动特性,进行滚动寻优控制,优化列车操纵运行速度曲线,精准控制重载机车的牵引/制动力的发挥,从而优化车-环境-线路中列车协同运行的能耗控制。最后,以模拟京广线路区段的部分线路进行仿真对比实验。结果表明,采用模型预测的重载列车辅助驾驶可降低列车运行能耗约12.4%,验证了本文提出的列车辅助驾驶控制方法的有效性,助力了重载列车的节能、绿色、安全操纵运行。