关键词： 课程思政   人工智能课程   工科专业   思政路径   智能控制  

摘要： 探讨工科专业中人工智能类课程的思政路径与实施思路。首先介绍课程思政的认识历程,然后以智能控制课程为例,详细介绍课程思政的设计思路、育人元素的提炼及具体实施,最后介绍课程思政的实施效果。实践表明,结合课程特点,选择合适的课程思政切入点及合理的实施方式,对提高学生学习自主性,激发学生内在学习驱动力,提高教学质量均具有积极作用。

关键词： 蔗渣   智能控制   液压回路系统   打包机   远程控制  

摘要： 开发了一款蔗渣智能液压打包机(以下简称蔗渣打包机),采用结构紧凑、稳定性较好的一体化液压回路系统执行打包动作。设计了基于PLC的控制系统,以简化设备操作,实现所需的控制功能。系统能够远程控制蔗渣打包机的启动、打包、送料、计数和停止等动作,同时可以单独控制蔗渣打包机各个电气设备的启停。该系统还具备智能打包功能,可显著改善工作环境,提高工作效率,降低成本。1名操作员能够同时管理3~4台设备,同时远程控制功能还可以避免因工人操作设备而引发的安全事故。

关键词： 实验动物设施   智能控制   信息化   建设及运行  

摘要： 智能控制系统能够有力地辅助实验动物设施建设和管理,提高设施运行效率,保证动物实验结果的可靠性,并大幅节省人力资源。深圳市药品检验研究院实验动物设施智能控制系统于2021年4月建成,智能控制系统主要包括动物实验室智能化管理平台和动物实验室信息管理系统;其中,动物实验室智能化管理平台通过建筑设备管理系统对文丘里阀、电动风阀、电动水阀、蒸汽加湿阀等进行控制,以调节房间环境温度、湿度、压力等参数,同时通过环境监测系统对各环境参数进行在线监控;另外,自动照明控制系统、全高清视频监控系统、自动门禁和自动门系统、独立通气饲养系统、自动清洗系统、废气自动处理系统、集中供气系统、仪器参数实时监测系统等提升了实验室智能化水平;而动物实验信息管理系统将检验、仪器设备、人员、文件、标准物质、试剂、检验标准、图书、记录、科研管理、相关申请、质量管理、查询统计等信息高度集成;在实验动物工作方面,还开发了动物管理模块,实现了实验动物管理的全面信息化,同时还通过动物实验电子实验记录实现了天平校验、样品质量、动物体重等数据的实时采集和记录。总之,深圳市药品检验研究院动物实验室综合运用各类智能化系统,实现了实时在线控制和监测,提高了工作效率,保障了设施高效高质量运行,各项参数均符合标准规定,各项检验和科研工作均顺利开展,运行3年以来取得了很好的效果。本文以深圳市药品检验研究院实验动物设施建设和管理运行情况为例,从设施规模、功能、智能化管理系统、信息化管理系统等方面进行介绍,为国内同类型实验动物设施实现智能化控制提供参考。

关键词： 光伏能源驱动   冰蓄冷空调   能量转换过程   自适应控制  

摘要： 为降低电高峰时段的用电负担,提升光伏能源利用效率,对光伏能源驱动冰蓄冷空调能量转换过程的自适应控制技术进行研究。以光伏能源驱动冰蓄冷空调运行原理为基础,分析空调运行过程中光-电能量转换传递特性以及[火用]流情况,计算光伏组件[火用]损结果;计算[火用]损结果的误差和误差变化率,并将结果作为改进的模糊RBF神经网络PID控制器的输入参数,通过参数自适应调整实现能量转换过程自适应控制。测试结果显示:空调能量转换效率均在55%以上、[火用]效率均在73%以上、空调制冰过程中能量的利用率46%以上,可显著提升能量转换效率以及能量利用水平;空调运行消耗的电能均在3.22 kW/h以下;负荷功率明显下降,均在0.2~1.0 p.u的范围内变化。

关键词： 矿用绞车   PLC   变频器   智能控制系统  

摘要： 矿用绞车是联系井上与井下的重要运输设备,有矿井“咽喉”之称,但其电控系统存在效率低、安全隐患多和调速性能差等问题,严重影响煤矿安全高效生产。针对上述问题,设计了一套基于PLC及变频器控制的煤矿绞车智能控制系统,可实现绞车的自动启停、变频调速及故障报警。同时采用模糊PID控制算法对系统调速策略进行优化,有效提高了系统的调速性能,保障了绞车的安全高效运行。

关键词： Buck型变换器   自适应控制   反步法   非线性控制   预设性能控制   指令滤波  

摘要： 针对Buck型变换器在复杂环境下发生负载波动时输出电压受扰的问题,提出了一种复合自适应预设性能控制方案以提升其控制效果。首先,利用自适应律对模型中包含负载项的非线性函数进行预测估计,同时通过在自适应律更新过程中构建并行估计模型获取预测误差,并将预测误差和跟踪误差融合以设计自适应参数更新律。然后,采用广义比例积分观测器来对剩余不确定性和外部扰动进行估计,并在控制律中进行补偿。最后,结合指令滤波反步控制和指定时间预设性能控制技术,提出了Buck型变换器复合自适应预设性能控制方案。所提出的方案保证了对负载波动的高精度预测,避免了在突发情况下输出电压超出预设函数范围,此外还证明了闭环控制系统中的信号收敛性。实验结果表明,复合自适应预设性能控制在负载突然减小的情况下系统最大偏离电压为0.376 V,相比于传统自适应反步控制的1.773 V减少了78.7%,验证了所提方案的有效性以及优越性。

关键词： 双目视觉   移动柔性铰接板   自回归小波神经网络   振动抑制  

摘要： 为了解决航天器上用于供能的太阳帆板类柔性薄板结构的振动问题,针对一种移动柔性铰接板系统构建了双目视觉系统的振动测控实验平台,采用双目立体视觉方法来检测振动,并设计了自回归小波神经网络控制器(Self-Recurrent Wavelet Neural Network Controller,SRWNNC)来抑制振动。对双目视觉系统进行了标定,基于视差原理和图像处理算法,通过解算标志点的三维坐标来获取振动信号。建立了系统的有限元模型,并通过辨识得到校正后的系统模型参数。基于辨识得到的模型在仿真环境中训练SRWNNC,用于实验系统的振动主动控制。分别针对移动柔性铰接板系统固定基座和平移轨迹运动两种情况,进行了双目视觉振动检测和振动控制仿真和实验研究。仿真和实验结果表明,双目视觉传感器对振动信号的检测精度小于0.1 mm,SRWNNC也展现出比大增益PD控制器更好的抑振效果,验证了双目视觉振动检测和SRWNNC抑制振动的准确性和有效性。

关键词： 温度控制系统   PID算法   STC89C52单片机   LCD12864显示电路   语音提示   蓝牙通信  

摘要： 为提高温度控制的智能化水平,设计一种智能温度控制系统。该系统以STC89C52单片机为控制器,采用PID算法控制温度,具有语音播报和手机远程控制等功能。采用DS18B20温度传感器采集环境温度;设计LCD12864显示电路实时显示当前温度、温度上下限以及温度状态;设计WT588D语音提醒电路,当测量温度小于下限或大于上限时发出语音提醒;设计按键电路实现温度上下限值的设定;设计蓝牙通信电路,与手机APP通信,实现远程控制;采用PID算法输出控制量,控制固态继电器驱动加热或降温装置,实现温度控制。其次,对温度控制系统的硬件和软件进行设计,并制作实物进行运行测试。实验结果表明,所设计的温度控制系统能够很好地实现温度控制,从而达到预期效果,且操作方便、成本低,具有较强的应用价值。

关键词： 虚拟同步发电机   虚拟惯量   阻尼系数   自适应控制   粒子群优化算法  

摘要： 针对传统虚拟同步发电机控制策略存在暂态调节时间长及稳定性差等问题,提出一种基于改进粒子群算法的阻尼惯量自适应控制策略。首先,通过分析系统受扰动后功角特性,提出阻尼惯量自适应控制策略;然后,利用改进粒子群算法选择控制策略初始值,给出关键参数的选取原则及具体范围;最后,通过与现有控制策略进行对比,分析不同惯量及阻尼下对系统影响并验证控制策略的优越性。结果表明,该策略可有效提高系统稳定性及动态响应性能。

关键词： 变速控制力矩陀螺   姿态机动   挠性航天器   自适应控制   模态观测  

摘要： 为提高敏捷挠性航天器在轨连续机动的快速性和高稳定性,应用变速控制力矩陀螺(variable speed control moment gyroscopes,VSCMGs)作为姿态控制执行机构,提出了一种将观测器与自适应控制结合的姿态控制律与VSCMGs复合操纵律。考虑到机动过程中挠性模态及精确惯量不可知,采用模态观测器和转动惯量估计器对不可测的状态或参数进行辨识,辨识结果用于精确估计前馈补偿力矩,利用Lyapunov分析方法证明了闭环控制系统的稳定性。鉴于VSCMGs实际使用的力矩分配能力、避奇异能力、轮速平衡能力与末态框架角定位能力,分别设计了加权伪逆操纵律与3种对应的零运动。基于雅可比矩阵条件数提出了末态框架角的优选方法,给出了VSCMGs零运动在机动过程不同阶段的部署方案。结果表明:通过连续姿态机动数值仿真验证了所提算法的有效性;VSCMGs在连续机动过程中平滑切换模式,在不同的机动阶段实现了相应功能。模态观测值和惯量估计值在多次机动后收敛至真值附近,经过参数辨识后的控制器使航天器在机动末端更快更稳地达到指向精度要求。