关键词： 分数阶控制系统   分数阶PID控制   串级控制   加热炉温度控制   自适应控制  

摘要： 针对加热炉温度控制系统控制器参数不易选择的问题,提出一种分数阶自适应PID串级控制方法实现控制器参数自动调整。首先以分数阶PID控制器分别作为温度主控制器和燃气流量控制器,实现加热炉串级温度控制;其次应用自适应理论对控制器进行改进,设计了自适应分数阶PID控制器。最后通过数值仿真,验证了所设计控制系统对加热炉温度控制的有效性和可行性。

关键词： 轨道交通   夜景照明   配光   眩光   智能控制  

摘要： 轨道交通不仅仅是交通工具,良好的城市轨道交通夜景照明还能够美化城市夜景,提升城市品位,展示城市风貌和文化气质,增加城市的吸引力和影响力。文章以重庆轨道交通三号线一期夜景照明项目为例,分析了城市轨道交通夜景照明的特点,提出了设计总体要求,具体阐述了高架车站和高架区间线路照明的设计方案,以期为城市轨道交通夜景照明设计提供参考。

关键词： 浮选过程   数据驱动   工况识别   智能控制   软测量   优化控制  

摘要： 矿物浮选是存在动态性和不确定性的复杂过程,精矿品位、金属回收率等关键指标的精确软测量和优化控制是浮选过程急需解决的难题.随着技术的进步,针对矿物浮选过程中建模、控制及优化研究取得了重要进展,特别是数据驱动的智能方法.该文梳理了基于数据的浮选过程建模、控制和优化方面的研究进展.首先,介绍矿物浮选过程并描述相关控制问题;其次,分别概述基于运行数据和泡沫图像的浮选工况识别与指标预测方法;之后,从基于模型控制和无模型控制角度综述浮选过程的智能控制策略;然后,讨论浮选过程中针对单目标和多目标的设定值优化算法;最后,展望浮选过程智能控制的未来研究方向.

关键词： 无人直升机   高阶动力学模型   一体化式飞行控制   鲁棒控制   线性变参数控制   显模型跟踪  

摘要： 针对无人直升机航迹控制要求,提出一种基于线性变参数(LPV)控制理论的无人直升机一体化式飞行控制律设计方法,通过速度、侧滑角、高度和偏航角控制通道的显模型跟踪控制,实现无人直升机航迹控制。建立了无人直升机高阶非线性动力学模型,模型中考虑了旋翼桨叶挥舞和摆振运动、旋翼动态入流、机体运动之间的运动耦合,用于检验直升机高阶运动特性对控制律性能和闭环系统稳定性的影响。由于无人直升机的非线性动力学模型是典型的周期性系统,基于简谐平衡方法进行无人直升机的配平和模型线性化计算,在速度包线内得到用于控制律设计的无人直升机LPV模型,通过凸函数优化方法求解LPV控制律的参数。基于典型直升机机动,采用数值仿真方法对LPV控制律在传感器噪声影响下的控制性能进行检验,仿真结果表明:LPV控制律在速度包线内具有良好的控制性能和鲁棒性,无人直升机闭环系统在机动飞行中满足给定的性能要求。

关键词： 四旋翼无人机   大气紊流   变论域模糊控制   Dryden模型   Simulink   PID控制器  

摘要： 四旋翼无人机执行任务时会受到大气紊流对姿态的干扰,为此提出一种运用变论域模糊理论优化传统PID控制器的方法。根据运动学方程建立了控制精度更为准确的四旋翼无人机非线性模型。由于大气紊流具有随机性强的特点,基于Dryden模型得到了大气紊流的分量模型。考虑到传统PID控制器抗干扰能力不足,因此,结合可变论域模糊控制设计出了变论域模糊自适应PID控制器。在Simulink环境下对两种控制器先后加入了大气紊流和阶跃响应干扰进行仿真比较,结果显示,优化后的控制器鲁棒性和稳定性均优于PID传统控制器。

关键词： 机器人控制   进化计算   间接编码   形态变化   健壮性  

摘要： 为解决传统机器人神经网络控制器只适用于特定形态的问题,提出一种基于间接编码的渐进式方法来生成控制器。该方法使用进化计算实现,不针对特定形态设计控制器,而是寻找机器人形态和控制器之间的映射关系,控制器能够自适应形态的变化。实验通过机器人传感器失效来模拟机器人形态的改变。实验结果表明:当机器人某个传感器失效时,相比于常规的直接编码,使用间接编码的渐进式方法生成的控制器性能更好,表现出更好的健壮性,具有一定的形态自适应能力。

关键词： 滑模控制   容错控制   自适应控制   有限时间控制   执行器故障  

摘要： 为了使航天器在部分执行器发生失效故障的情况下更好地跟踪期望姿态,本文研究了航天器有限时间自适应容错姿态跟踪控制问题。通过配置冗余的执行器,确保提供足够的控制力矩用以完成姿态跟踪。控制器采用自适应控制、容错控制及有限时间控制,兼顾系统的鲁棒性、可靠性及快速性。数值仿真示例验证了所提出的自适应容错控制器的有效性。

关键词： 正弦非线性项   稳定性分析   自适应同步  

摘要： 运用Adomian分解法对一类具有正弦非线性项的新超混沌系统进行分数阶分析,对该系统进行了稳定性分析,并利用相图、分岔图以及Lyapunov指数谱对系统参数变化时的动力学行为进行了分析.最后,设计了驱动系统的自适应同步控制器.仿真结果验证了该系统周期到混沌运动的丰富的动力学特性及驱动系统自适应同步控制的有效性.

关键词： 两级化学反应器系统   干扰观测器   回馈递推控制   跟踪控制  

摘要： 针对一类具有未知外部干扰和系统不确定性的两级化学反应器系统,提出了一种基于干扰观测器的回馈递推跟踪控制方案。首先根据两级化学反应器的实际反应过程,建立严格反馈非线性系统模型,将系统反应过程中的未知外部干扰和系统不确定视为复合干扰,设计一种非线性干扰观测器估计复合干扰,并将干扰观测器输出用于控制器设计;进而利用回馈递推控制技术,设计两级化学反应器系统鲁棒控制方案,使系统实际输出跟踪上期望的参考信号,并通过Lyapunov稳定性理论分析闭环系统信号的有界稳定性;最后通过对两级化学反应器系统进行数值仿真实验,验证所提出跟踪控制方案的有效性。

关键词： 塔磨分级过程   给矿浓度   给矿压力   无模型自适应控制  

摘要： 磨矿过程是选矿厂生产成本较高的一个作业过程,其智能控制具有非线性、变量多、耦合性强等特点。为实现磨矿过程的智能控制,针对塔磨分级过程的控制目标与控制难点,利用数据驱动的无模型自适应控制方法具有鲁棒性强、参数少,且适用于工业现场的控制回路设计的特点,将旋流器的给矿浓度和给矿压力分为2个简单的控制回路,基于无模型自适应控制,设计了塔磨分级过程控制的2个单回路控制器,达到了精准控制给矿浓度和给矿压力的目的。