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四旋翼飞行器的自适应鲁棒滑模控制器设计 被引量：31
1
作者 林旭梅 王婵 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1522-1528,共7页
针对四旋翼欠驱动系统的姿态控制问题,提出一种自适应鲁棒滑模控制方法。对四旋翼系统实现了双环控制,内环为姿态控制,外环为位置控制。根据牛顿-欧拉方程建立了四旋翼系统的动力学模型,针对系统中的外部扰动和参数摄动等不确定性因素,... 针对四旋翼欠驱动系统的姿态控制问题,提出一种自适应鲁棒滑模控制方法。对四旋翼系统实现了双环控制,内环为姿态控制,外环为位置控制。根据牛顿-欧拉方程建立了四旋翼系统的动力学模型,针对系统中的外部扰动和参数摄动等不确定性因素,设计了基于Lyapunov稳定控制算法,内环使用自适应鲁棒滑模控制;外环使用鲁棒控制。仿真和实验表明所提控制策略对外界扰动和模型的不确定性具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 四旋翼 自适应鲁棒滑模控制 姿态控制 欠驱动系统
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基于参数自整定模糊PID双闭环直流调速系统的设计仿真 被引量：12
2
作者 吴燕翔 张朝君 +1 位作者 周超群 霍海波 《化工自动化及仪表》 CAS 2013年第2期136-139,共4页
针对工程中直流调速系统需要高性能的电机转速控制和动/静态性能的问题,设计基于参数自整定模糊PID控制的双闭环直流调速系统。通过在MATLAB/Simulink中与常规PID控制系统进行仿真对比,证明了该控制系统的有效性和工程实用价值。
关键词 双闭环 模糊PID控制 参数自整定 直流调速
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电网电压不平衡下光伏并网逆变器的同步技术 被引量：22
3
作者 党克 郑玉浩 严干贵 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期87-94,共8页
为了保证光伏并网逆变器在电网电压不平衡下可靠地向电网输送功率,需要提高逆变器的同步跟踪能力及动态响应性能。提出一种基于比例积分简化型谐振调节器的锁频环(PISR-FLL)技术。PISR-FLL具有高增益带宽及频率自适应特点,能够从不平衡... 为了保证光伏并网逆变器在电网电压不平衡下可靠地向电网输送功率,需要提高逆变器的同步跟踪能力及动态响应性能。提出一种基于比例积分简化型谐振调节器的锁频环(PISR-FLL)技术。PISR-FLL具有高增益带宽及频率自适应特点,能够从不平衡电网电压中准确快速地估算出基波频率正、负序分量。改进的锁频环(FLL)通过增益系数线性化后不但可以保证频率自适应调节,控制结构也变得简单,易于数字实现。仿真和实验结果表明该PISR-FLL技术精度高,动态性能优越,可以满足不平衡电网条件下电网信号同步跟踪要求。 展开更多
关键词 光伏并网逆变器 比例积分简化型谐振调节器 锁频环 电网同步
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基于耦合补偿的矢量变频驱动带式输送机的功率平衡控制策略 被引量：8
4
作者 陈梅 毛映霞 +1 位作者 陈薇 李鑫 《化工自动化及仪表》 CAS 2015年第3期241-244,281,共5页
针对矢量变频驱动的带式输送机在运行过程中出现的功率不平衡问题,对三相异步电动机的变频调速过程进行了系统的理论分析,提出了一种基于耦合补偿的电机功率平衡控制策略。建立了双电机矢量变频驱动的功率平衡控制系统,同时依据系统模... 针对矢量变频驱动的带式输送机在运行过程中出现的功率不平衡问题,对三相异步电动机的变频调速过程进行了系统的理论分析,提出了一种基于耦合补偿的电机功率平衡控制策略。建立了双电机矢量变频驱动的功率平衡控制系统,同时依据系统模型利用Matlab平台进行了仿真测试。结果表明:无论是在系统进入稳态或者是在启停、调速、负载变化的动态过程中,耦合补偿控制均能够保证电机之间的输出功率平均分配,具有较好的抗干扰性和同步性。 展开更多
关键词 带式输送机 矢量控制 双机驱动 功率平衡 耦合补偿
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超级电容器储能的光伏系统自适应控制研究 被引量：4
5
作者 张继红 郝昊达 +2 位作者 田玉 高春 吴振奎 《自动化仪表》 CAS 2017年第7期12-14,19,共4页
针对现有光伏系统稳定性与自调整能力不足的实际情况,提出了一种基于超级电容器储能、自适应控制并网策略的光伏系统。通过分析超级电容器储能原理并对电路进行优化设计,提出了一种新型双Boost模式电路,增大了电路的跨负载电压偏移量,... 针对现有光伏系统稳定性与自调整能力不足的实际情况,提出了一种基于超级电容器储能、自适应控制并网策略的光伏系统。通过分析超级电容器储能原理并对电路进行优化设计,提出了一种新型双Boost模式电路,增大了电路的跨负载电压偏移量,取得了更理想的储能效果。优化了自校正PI控制器,阐述了自校正PI控制的设计和基本原理。新控制器参数控制简便,并且在保持PI控制的基础上,增强了系统对环境的适应能力。通过Matlab波形分析表明,该方案很好地提高了光伏系统的稳定性和鲁棒性。提出的自适应PI控制优化方法可以在弥补传统控制方式不足的基础上,通过进一步研究来提高光伏系统的整体性能,也可为系统中其他环节的优化控制提供研究方向。 展开更多
关键词 光伏发电 储能 超级电容器 逆变器 控制器 自适应控制 BOOST电路 MATLAB/SIMULINK
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双闭环PID切换逻辑及参数整定的研究和应用
6
作者 刘小雨 顾信 尹刚 《自动化仪表》 2025年第10期43-47,共5页
除氧器的启动过程需严格控制压力、液位以及温升速率,以避免热应力和设备振动等问题。在数字控制系统(DCS)平台中搭建一种基于双闭环比例积分微分(PID)的温压模式切换控制逻辑。初始阶段采用温升控制模式(T-MODE)。通过温升PID限制除氧... 除氧器的启动过程需严格控制压力、液位以及温升速率,以避免热应力和设备振动等问题。在数字控制系统(DCS)平台中搭建一种基于双闭环比例积分微分(PID)的温压模式切换控制逻辑。初始阶段采用温升控制模式(T-MODE)。通过温升PID限制除氧器温升速率,以实现平缓升温。当除氧器压力升至压力设定值并保持一段时间后,自动切换至压力控制模式(P-MODE),以维持除氧器压力恒定。配合复位优先(RS)触发器、延时器及选择开关,实现了控制模式的自动切换与单向锁定,保证了控制过程平稳无冲击。在核电工程仿真验证平台进行了试验验证。双闭环PID与单向锁存耦合逻辑的创新框架对火电、化工高温容器及其他需分阶段升温-升压设备的启停控制具有借鉴意义。该研究为跨系统协同控制与参数整定提供了参考,具有良好的工程应用价值。 展开更多
关键词 辅助给水系统 除氧器 双闭环比例积分微分控制 温压模式切换 数字控制系统 核电机组
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基于低功耗RFID技术的股道占用识别的研究
7
作者 陈维 《传感器世界》 2025年第1期42-46,共5页
传统铁鞋作为车辆防溜作业的常用工具,对车辆的安全运行提供了重要保障。传统铁鞋智能化程度不足,难以知晓设备当前所在的股道,容易出现错放或者漏撤等风险,如果不及时进行处理会造成行车安全。结合低功耗RFID技术、LoRa无线通信技术、... 传统铁鞋作为车辆防溜作业的常用工具,对车辆的安全运行提供了重要保障。传统铁鞋智能化程度不足,难以知晓设备当前所在的股道,容易出现错放或者漏撤等风险,如果不及时进行处理会造成行车安全。结合低功耗RFID技术、LoRa无线通信技术、超声波测距技术、加速度传感器技术开发了一款低成本、高准确率的股道占用识别系统。此系统能够精确识别出智能铁鞋所在的股道,同时确定其所在股道的里程数,减少了操作人员的工作量,提高了现场作业的管理水平。 展开更多
关键词 射频识别 低功耗 标签 股道占用 智能防溜
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集气管压力控制系统建模与解耦 被引量：2
8
作者 薄敬东 龚瑞昆 +1 位作者 张涌涛 赵延军 《自动化仪表》 CAS 2008年第11期25-28,共4页
焦炉集气管压力系统是一个强干扰、时变、多参数、严重耦合的系统。针对影响焦炉集气管压力系统的主要参数进行了研究,运用机理建模法建立了控制系统的数学模型;并运用前馈补偿法进行解耦,构建阀门间的影响关系模型,实现基于阀门联动关... 焦炉集气管压力系统是一个强干扰、时变、多参数、严重耦合的系统。针对影响焦炉集气管压力系统的主要参数进行了研究,运用机理建模法建立了控制系统的数学模型;并运用前馈补偿法进行解耦,构建阀门间的影响关系模型,实现基于阀门联动关系的集气管压力的自动控制。该控制模型建立了影响集气管压力稳定的主要参数与控制阀门开度之间的映射关系,在压力控制系统中的应用效果良好。 展开更多
关键词 集气管 多参数 数学模型 前馈解耦 阀门
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基于DCS的酒店客房空调智慧控制系统设计 被引量：4
9
作者 孙竹梅 闫旭迎 +1 位作者 李志昊 张鑫 《自动化仪表》 CAS 2023年第7期21-23,29,共4页
为响应节能降耗、精准控制的政策,对酒店空调的集中管控与房间独立控制融为一体的系统进行了设计与研究。通过对北方气候的调查,依据其气候特点,设计了基于分布式控制系统(DCS)的酒店客房空调智慧控制系统。该系统布置在酒店总控室与客... 为响应节能降耗、精准控制的政策,对酒店空调的集中管控与房间独立控制融为一体的系统进行了设计与研究。通过对北方气候的调查,依据其气候特点,设计了基于分布式控制系统(DCS)的酒店客房空调智慧控制系统。该系统布置在酒店总控室与客房,形成三层结构:上位级组态控制画面;中间级编写控制程序;现场级(客房)通过可视面板实现客人个性化随时随意调温。基于上位级总控室对酒店空调的集中管理,可以实现对客房空调状况实时监视和远程管控,从而根据室外气温变化以及客人偏好提前对空调系统进行调控。该系统实现了对酒店空调的智慧分散控制,提升了空调利用的有效性和合理性。该系统的使用减少了工作人员数量、降低了劳动强度和中央空调的常规运行能耗,为酒店营造了舒适的入住环境。 展开更多
关键词 智慧调温 集中管理 分布式控制系统 实时监视 远程管控 个性化 可视面板 节能降耗
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船舶主机缸套冷却水温度灰色预测模糊PID控制 被引量：3
10
作者 徐红明 姚建飞 陈逸宁 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第3期494-497,共4页
针对船舶主机缸套冷却水温度控制系统的大惯性、纯滞后和时变性特点,提出了将等维新息灰色预测控制与模糊自调节PID控制相结合的新型控制策略,这种控制器可根据系统预测误差和变化率自动调整控制器参数,使控制器对系统响应具有适应性。... 针对船舶主机缸套冷却水温度控制系统的大惯性、纯滞后和时变性特点,提出了将等维新息灰色预测控制与模糊自调节PID控制相结合的新型控制策略,这种控制器可根据系统预测误差和变化率自动调整控制器参数,使控制器对系统响应具有适应性。仿真结果表明:灰色预测模糊PID控制比常规的PID控制与模糊PID控制有更多的优越性,自适应能力强,超调适中,具有更好的动、静态特性。 展开更多
关键词 控制器 缸套冷却水 灰色预测 模糊PID控制 仿真
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微机测量系统中的抗干扰措施 被引量：5
11
作者 洪小丽 肖弦 《自动化仪表》 CAS 2007年第7期55-57,60,共4页
为了提高测量的可靠性,对测量系统进行抗干扰设计是必不可少的。将硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术结合起来应用于基于微机的精密电感测微系统中。提出了通过从电路合理的布局布线和元器件的筛选以及软件的数字滤波和零点处理等措施来... 为了提高测量的可靠性,对测量系统进行抗干扰设计是必不可少的。将硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术结合起来应用于基于微机的精密电感测微系统中。提出了通过从电路合理的布局布线和元器件的筛选以及软件的数字滤波和零点处理等措施来达到抗干扰的目的。最后通过实验表明了采用这些措施之后,测量仪器的可靠性和稳定性得到了很大的提高。 展开更多
关键词 硬件抗干扰 软件抗干扰 电感测微仪
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结构试验闭环补偿控制技术初探 被引量：3
12
作者 赵洪伟 冯建民 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第1期152-157,共6页
飞机结构强度试验受外界条件作用较明显,试验误差可能发生较大变化。强度试验采用的经典PID控制器,该控制器对误差控制能力有限,难以有效降低试验控制误差。为了解决这个问题,提出一种闭环补偿控制技术。在对控制参数优化技术、PID自适... 飞机结构强度试验受外界条件作用较明显,试验误差可能发生较大变化。强度试验采用的经典PID控制器,该控制器对误差控制能力有限,难以有效降低试验控制误差。为了解决这个问题,提出一种闭环补偿控制技术。在对控制参数优化技术、PID自适应技术及开环补偿控制技术研究的基础上,深入分析了外界因素对试验的影响机制,设计了一种闭环补偿控制算法,此算法可以根据试验精度的变化控制器输出信号进行实时补偿。补偿控制算法可能导致试验控制系统出现稳定性的问题,所以利用赫尔维茨稳定性判据对该方法的稳定性进行了证明。同时设计了两个结构试验工况对本方法进行物理验证。试验结果表明:本文控制方法对于改善试验控制精度是合理有效的,并在将来有更为广泛的应用价值。 展开更多
关键词 飞机结构试验 控制算法 闭环补偿 PID
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基于数据驱动的控制器综合性能优化 被引量：4
13
作者 王志国 陈军军 刘飞 《自动化仪表》 CAS 2022年第2期30-37,共8页
为了提高过程回路的控制性能,提出一种基于数据驱动的控制器综合性能优化方法。首先,通过分析虚拟参考反馈校正方法与内模控制器设计过程的联系,确定数据驱动控制器校正所需参考模型的结构;然后,定义一种结合绝对误差积分和最小方差性... 为了提高过程回路的控制性能,提出一种基于数据驱动的控制器综合性能优化方法。首先,通过分析虚拟参考反馈校正方法与内模控制器设计过程的联系,确定数据驱动控制器校正所需参考模型的结构;然后,定义一种结合绝对误差积分和最小方差性能基准的综合性能指标,再基于该指标确定参考模型的未决参数;最后,利用控制系统闭环数据实现对控制器参数的校正。通过数值仿真和工业实例验证了所提方法的有效性,并将其与内模控制(IMC)-比例积分微分(PID)方法进行比较,验证了该方法的优越性。 展开更多
关键词 数据驱动 控制器性能优化 绝对误差积分指标 最小方差基准 综合性能指标 参考模型 虚拟参考反馈校正 内模控制
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直线型倾转多旋翼植保无人机建模与控制 被引量：2
14
作者 沈跃 储金城 +2 位作者 沈亚运 施志翔 刘慧 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期250-258,共9页
针对直线型倾转多旋翼植保无人机模型耦合复杂、作业时易受施药执行器干扰等问题,提出了一种模型补偿-线性自抗扰控制算法。首先建立无人机运动学和动力学模型,并分析作业时离心喷头产生的力矩作用影响;然后将作业模型中的固定部分作为... 针对直线型倾转多旋翼植保无人机模型耦合复杂、作业时易受施药执行器干扰等问题,提出了一种模型补偿-线性自抗扰控制算法。首先建立无人机运动学和动力学模型,并分析作业时离心喷头产生的力矩作用影响;然后将作业模型中的固定部分作为已知扰动,引入模型补偿-扩张状态观测器估计内外未知总扰动并动态补偿控制系统,完成位姿控制器设计。仿真结果表明,所提出的算法在作业场景下偏航角度误差小于0.2°,恢复时间小于0.55 s,相比于PID算法和线性自抗扰算法最大角度偏差分别降低3.4°和0.9°,恢复时间减少3.1和0.99 s,具有较强的鲁棒性。飞行实验表明,该无人机可以很好地跟踪植保作业轨迹,最大位置稳态误差小于15 cm,满足植保作业需求。 展开更多
关键词 植保无人机 可倾转旋翼 离心喷头模型 自抗扰控制器
原文传递
多小波对风机故障信号降噪处理的比较研究 被引量：1
15
作者 王红君 贺鹏 +2 位作者 赵辉 岳有军 刘明明 《化工自动化及仪表》 CAS 2013年第2期163-166,共4页
在风机故障诊断系统中,因为现场采集的故障信号含有噪声,对故障诊断的准确性产生很大影响,所以有必要进行降噪处理。采用"平衡预处理的SA4多小波"和"正交插值的SA4多小波"对现场采集的含有噪声的故障信号进行处理,... 在风机故障诊断系统中,因为现场采集的故障信号含有噪声,对故障诊断的准确性产生很大影响,所以有必要进行降噪处理。采用"平衡预处理的SA4多小波"和"正交插值的SA4多小波"对现场采集的含有噪声的故障信号进行处理,并与已有的"系数重复行的GHM多小波"、"平衡预处理的CL多小波"降噪方法进行比较,结果显示平衡预处理的SA4多小波的降噪方法比GHM和CL多小波的降噪方法更适合风机的故障诊断。 展开更多
关键词 SA4 多小波 预处理 降噪 风机
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一种基于Lyapunov约束的学习控制方法及应用 被引量：8
16
作者 马乐 刘跃峰 +2 位作者 李志伟 徐东甫 张玉龙 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期189-198,共10页
针对非线性系统的稳定控制器直接设计问题,提出一种基于Lyapunov稳定性条件的学习控制器设计方法框架,将传统的控制器设计与稳定性证明分析问题转化为以控制器为求解项,Lyapunov稳定条件为约束的最优化问题,提供了一种直接求解全局稳定... 针对非线性系统的稳定控制器直接设计问题,提出一种基于Lyapunov稳定性条件的学习控制器设计方法框架,将传统的控制器设计与稳定性证明分析问题转化为以控制器为求解项,Lyapunov稳定条件为约束的最优化问题,提供了一种直接求解全局稳定的最优控制器的新途径。首先建立了以系统跟踪误为目标函数与以Lyapunov稳定条件为约束的最优化问题,接着给出了一类基于神经网络实现的PID结合前馈控制器设计形式,最后分析并设计了学习控制器求解方法,采用相关深度学习技术以提升求解能力。二阶线性与非线性系统仿真测试与一级旋转倒立摆模拟实验表明所提方法具有快速收敛、低误差、控制输出平滑且低幅值等特点;在加入扰动、噪声、参数不确定性和不同的测试期望输出条件下的反步法对比测试结果表明所提方法对扰动与噪声具有强抑制能力,同时学习控制器具有高泛化能力。基于V-Rep的一级旋转倒立摆模拟与四旋翼单轴控制实物实验结果验证了所提方法对物理系统控制问题具有高控制精度与强抗扰能力。 展开更多
关键词 直接控制器设计 Lyapunov约束 学习控制 深度学习技术
原文传递
基于FPGA的数字PID控制器研究 被引量：1
17
作者 许忠仁 姜丽 +1 位作者 穆克 朱文伟 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2012年第3期74-79,共6页
用常规的方法在FPGA上实现PID控制器,要消耗大量的乘法器、加法器和存储器,FPGA的硬件资源不能被合理地利用,而且能耗高。研究在FPGA上采用直接DA(DA-Ⅰ)及改进的DA(DA-Ⅱ)算法,实现数字PID控制器。DA-Ⅰ算法用的加法器、LUT单元和延时... 用常规的方法在FPGA上实现PID控制器,要消耗大量的乘法器、加法器和存储器,FPGA的硬件资源不能被合理地利用,而且能耗高。研究在FPGA上采用直接DA(DA-Ⅰ)及改进的DA(DA-Ⅱ)算法,实现数字PID控制器。DA-Ⅰ算法用的加法器、LUT单元和延时模块等,较常规方法要节省许多硬件资源;DA-Ⅱ算法,能进一步减少各单元模块的使用,并应用两级流水线技术,降低能耗。通过对DA-Ⅰ和DA-Ⅱ两种算法实现的PID控制器的比较,在硬件资源、处理速度、复杂程度和能耗等方面,探讨了改进后的PID控制器的性能。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 数字PID 控制器
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FPSO压载系统设备选型研究 被引量：3
18
作者 平洋 邓锐 陈忠革 《工业仪表与自动化装置》 2020年第6期88-91,共4页
压载系统是FPSO控制系统的重要组成部分。该文介绍了FPSO典型压载系统结构、功能和基本设计要求,对压载系统中液位遥测和阀门遥控这两个子系统中的重要部件选型方案进行对比分析,总结了不同工况下的设备选型原则,为压载系统选型设计的... 压载系统是FPSO控制系统的重要组成部分。该文介绍了FPSO典型压载系统结构、功能和基本设计要求,对压载系统中液位遥测和阀门遥控这两个子系统中的重要部件选型方案进行对比分析,总结了不同工况下的设备选型原则,为压载系统选型设计的深入研究提供参考。 展开更多
关键词 FPSO 压载系统 设备选型研究
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催化裂化工厂DCS仿真培训系统建模与开发 被引量：1
19
作者 李国友 高宁宁 《化工自动化及仪表》 CAS 2014年第3期303-306,共4页
通过对催化裂化生产工艺设备和生产流程的研究,采用过程系统仿真平台,完成了催化裂化工厂DCS建模与仿真培训系统的开发。通过分析实际生产装置,采用续贯模块法,结合机理建模和测试数据分析两种方式,建立了DCS控制系统数学模型,成功模拟... 通过对催化裂化生产工艺设备和生产流程的研究,采用过程系统仿真平台,完成了催化裂化工厂DCS建模与仿真培训系统的开发。通过分析实际生产装置,采用续贯模块法,结合机理建模和测试数据分析两种方式,建立了DCS控制系统数学模型,成功模拟了开车、停车及典型事故处理等工况,并开发了在线评价系统,为催化裂化生产操作培训提供了虚拟平台。 展开更多
关键词 催化裂化 DCS 仿真 续贯模块化 数学模型
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单线循环式货运索道变频控制改造 被引量：3
20
作者 张建英 王少辉 《自动化与仪器仪表》 2010年第5期108-109,112,共3页
介绍凉山州乃托水泥有限公司石灰石矿山架空索道电控系统技术改造过程,主要包括设备选型、系统结构及注意事项等内容。通过分析现有继电器控制直流制动型索道运行过程中存在的问题,我们根据《架空索道工程技术规范》中的电气技术规范,... 介绍凉山州乃托水泥有限公司石灰石矿山架空索道电控系统技术改造过程,主要包括设备选型、系统结构及注意事项等内容。通过分析现有继电器控制直流制动型索道运行过程中存在的问题,我们根据《架空索道工程技术规范》中的电气技术规范,把交流变频器能耗制动技术应用于本索道。该系统自2010年3月技改完成后,索道每天20多小时不停的运行,设备启/停及运行平稳,电网能耗低,故障率低等优点,运行期间该厂操作员及领导非常满意。 展开更多
关键词 变频器 货运索道 低能耗 设备改造
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