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基于脈沖響應(yīng)的預(yù)測(cè)控制算法與仿真

基于脈沖響應(yīng)的預(yù)測(cè)控制算法與仿真

一、基于脈沖響應(yīng)的預(yù)測(cè)控制算法及仿真(論文文獻(xiàn)綜述)

方丹[1](2021)在《掘進(jìn)工作面自動(dòng)風(fēng)窗開(kāi)度的預(yù)測(cè)控制研究》文中提出煤礦井下的通風(fēng)安全是保證井下安全作業(yè)的重要條件之一,良好的通風(fēng)環(huán)境能夠?yàn)榫鹿ぷ魅藛T提供安全保障。煤礦井下最容易發(fā)生安全事故的地點(diǎn)是掘進(jìn)工作面,掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)設(shè)備主要包括局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)窗,而局部通風(fēng)機(jī)基本沒(méi)有實(shí)現(xiàn)變頻,因此需經(jīng)常調(diào)節(jié)風(fēng)窗開(kāi)度控制風(fēng)量?,F(xiàn)有煤礦井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗仍采用手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式,這種調(diào)節(jié)方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),且難以保證調(diào)節(jié)精度,存在安全隱患。因此實(shí)現(xiàn)風(fēng)窗自動(dòng)化,如何將對(duì)風(fēng)窗開(kāi)度的控制與掘進(jìn)面有害氣體濃度聯(lián)系起來(lái)具有十分重要的意義。文章主要研究掘進(jìn)工作面的風(fēng)窗,通過(guò)研究傳統(tǒng)風(fēng)窗控制的結(jié)構(gòu)和控制方法,設(shè)計(jì)了風(fēng)窗結(jié)構(gòu),研究了控制過(guò)程,得出風(fēng)窗控制過(guò)程具有滯后性、非線性等特點(diǎn)。對(duì)影響掘進(jìn)面瓦斯?jié)舛鹊囊蛩剡M(jìn)行分析,在局部通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不變的情況下,對(duì)瓦斯?jié)舛扔绊懽畲蟮囊蛩厥秋L(fēng)窗開(kāi)度,因此將風(fēng)窗開(kāi)度作為控制量,對(duì)掘進(jìn)面的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行預(yù)測(cè)控制。研究了支持向量機(jī)分類(lèi)原理和回歸原理,分析支持向量機(jī)在瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)方面的優(yōu)勢(shì),研究了粒子群優(yōu)化算法,利用粒子群對(duì)SVM和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu),分別采用SVM、PSO-SVM和PSO-BP建立瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)模型,并采用MATLAB仿真分析預(yù)測(cè)結(jié)果,選出擬合度最高的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)模型作為自動(dòng)風(fēng)窗預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)中的預(yù)測(cè)模型。對(duì)風(fēng)窗控制系統(tǒng)建立PSO-SVM預(yù)測(cè)模型,并將模型線性化與廣義預(yù)測(cè)控制結(jié)合,利用MATLAB建立仿真模型,分別在有干擾發(fā)生時(shí)和無(wú)干擾發(fā)生時(shí)對(duì)風(fēng)窗控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明系統(tǒng)能夠平穩(wěn)的跟蹤給定信號(hào),驗(yàn)證了將PSO-SVM建立的預(yù)測(cè)模型應(yīng)用于廣義預(yù)測(cè)控制,在風(fēng)窗控制過(guò)程瓦斯?jié)舛鹊目刂剖怯行У?有著良好的控制性能。

馬樂(lè)樂(lè)[2](2021)在《非線性迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制研究》文中研究表明批次過(guò)程在現(xiàn)代智能制造工業(yè)中占據(jù)重要地位,用于生產(chǎn)具有高附加值的精細(xì)化產(chǎn)品,其產(chǎn)品質(zhì)量在很大程度上取決于控制系統(tǒng)跟蹤參考軌跡的精度。批次過(guò)程在有限時(shí)間區(qū)間內(nèi)重復(fù)運(yùn)行,而迭代學(xué)習(xí)控制能夠通過(guò)學(xué)習(xí)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)修正當(dāng)前控制輸入,達(dá)到沿批次不斷提高跟蹤精度的目的,因而成為當(dāng)今批次過(guò)程控制的主流方法。迭代學(xué)習(xí)控制是典型的一維控制算法,控制律只沿迭代軸更新,在時(shí)域上采用開(kāi)環(huán)控制結(jié)構(gòu)。因此,迭代學(xué)習(xí)控制不具備實(shí)時(shí)抗干擾能力,無(wú)法保證系統(tǒng)時(shí)域穩(wěn)定性。模型預(yù)測(cè)控制作為一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)優(yōu)化的先進(jìn)控制技術(shù),通過(guò)預(yù)測(cè)未來(lái)的系統(tǒng)狀態(tài)及輸出進(jìn)行滾動(dòng)時(shí)域優(yōu)化,能及時(shí)處理實(shí)時(shí)干擾,保證時(shí)域跟蹤性能及閉環(huán)穩(wěn)定性。迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制結(jié)合了迭代學(xué)習(xí)控制的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)學(xué)習(xí)機(jī)制和模型預(yù)測(cè)控制的滾動(dòng)時(shí)域優(yōu)化框架,建立二維控制結(jié)構(gòu),同時(shí)實(shí)現(xiàn)批次過(guò)程迭代域和時(shí)域的控制目標(biāo)。這種數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)與過(guò)程控制的有機(jī)融合對(duì)推動(dòng)批次制造業(yè)的智能化進(jìn)程具有重大意義,是實(shí)施“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)。迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制理論仍處于發(fā)展初期,實(shí)際批次過(guò)程的強(qiáng)非線性、快動(dòng)態(tài)、變參考軌跡及變批次長(zhǎng)度等問(wèn)題導(dǎo)致其應(yīng)用面臨著巨大挑戰(zhàn)。本文考慮非線性批次過(guò)程的多種生產(chǎn)形式,提出了具有針對(duì)性的迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制策略,深入分析了算法穩(wěn)定性、魯棒性及收斂性問(wèn)題。本文的主要研究工作包括:(1)建立了變參考軌跡下的非線性魯棒迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制策略。采用線性參變模型建模非線性系統(tǒng)動(dòng)態(tài),在迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制中嵌入魯棒H∞技術(shù)抑制變參考軌跡帶來(lái)的跟蹤誤差波動(dòng),通過(guò)優(yōu)化線性矩陣不等式約束下的目標(biāo)函數(shù)求取控制輸入信號(hào)。分析了魯棒迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制的魯棒穩(wěn)定性和迭代收斂性。針對(duì)非線性數(shù)值算例和攪拌反應(yīng)釜系統(tǒng)的仿真驗(yàn)證了所提出算法在適應(yīng)變參考軌跡方面的有效性。(2)設(shè)計(jì)了快動(dòng)態(tài)批次過(guò)程的非線性高效迭代學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)函數(shù)控制策略。將非線性系統(tǒng)沿參考軌跡線性化得到二維跟蹤誤差預(yù)測(cè)模型,并在控制器設(shè)計(jì)中補(bǔ)償所產(chǎn)生的線性化誤差,構(gòu)造優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)為真實(shí)跟蹤誤差的上界。在時(shí)域上采用預(yù)測(cè)函數(shù)控制以減小待優(yōu)化變量維數(shù),從而有效降低計(jì)算負(fù)擔(dān)。結(jié)合終端約束集理論,分析了迭代學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)函數(shù)控制的時(shí)域穩(wěn)定性及迭代收斂性。通過(guò)對(duì)無(wú)人車(chē)和快速間歇反應(yīng)器系統(tǒng)的仿真,驗(yàn)證了所提出算法能夠提高控制效率并實(shí)現(xiàn)高精度跟蹤。(3)構(gòu)造了復(fù)雜非線性批次過(guò)程的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制策略。利用批次過(guò)程不斷累積的運(yùn)行數(shù)據(jù),構(gòu)建仿射型前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)非線性動(dòng)態(tài)迭代辨識(shí)。考慮到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模誤差導(dǎo)致的模型失配問(wèn)題,設(shè)計(jì)了基于Tube框架的迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制策略,保證系統(tǒng)真實(shí)跟蹤誤差始終維持在Tube不變集內(nèi),從而提高系統(tǒng)跟蹤精度?;谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的仿射結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)函數(shù)梯度的離線解析計(jì)算,提高Tube迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制的在線計(jì)算效率和優(yōu)化可行性。證明了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)制下控制系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性及迭代收斂性。針對(duì)間歇反應(yīng)器的建模和控制仿真驗(yàn)證了所提出算法的有效性。(4)構(gòu)建了變批次長(zhǎng)度下的非線性事件觸發(fā)迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制策略。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)序列對(duì)缺失信息進(jìn)行高精度填補(bǔ),保證各批次能夠獲得完整的高質(zhì)量學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。根據(jù)相鄰批次的運(yùn)行長(zhǎng)度關(guān)系設(shè)置事件觸發(fā)條件,進(jìn)行一階學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)和高階學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的切換,實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)運(yùn)行信息的高度利用。在以事件觸發(fā)條件劃分的兩種控制模式下,證明了非線性迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)沿迭代軸的收斂性。通過(guò)對(duì)數(shù)值算例和注塑過(guò)程的仿真,驗(yàn)證了所提出算法的有效性。

王寧[3](2021)在《基于分?jǐn)?shù)階的多通道軌道車(chē)輛主動(dòng)噪聲控制算法研究》文中研究指明噪聲問(wèn)題在人們的生活中是普遍存在的,長(zhǎng)期處于噪聲環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致人們精神和身體上的不適。隨著我國(guó)軌道交通行業(yè)的飛速發(fā)展,車(chē)輛運(yùn)營(yíng)密度的大幅增加,噪聲污染日益加劇,進(jìn)而影響到了司乘人員的健康。軌道車(chē)輛產(chǎn)生的噪聲是多聲源、多頻段的,吸聲、隔聲等被動(dòng)控制方法對(duì)中高頻噪聲起到了較好的控制效果,但對(duì)低頻噪聲無(wú)法有效控制。因此,為解決低頻噪聲控制難題,主動(dòng)噪聲控制技術(shù)逐漸開(kāi)始被廣泛的研究和應(yīng)用。目前常見(jiàn)的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)中,應(yīng)用較多的是基于自適應(yīng)濾波理論的控制算法,如FxLMS控制算法。其算法簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,易于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn);但是算法性能有限,在復(fù)雜環(huán)境中難以達(dá)到理想的噪聲控制效果。因此,需要進(jìn)一步研究、優(yōu)化主動(dòng)噪聲控制算法,提高噪聲控制效果。本文針對(duì)目前軌道車(chē)輛低頻噪聲降噪問(wèn)題,進(jìn)行主動(dòng)噪聲控制算法的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。首先,設(shè)計(jì)新的變步長(zhǎng)函數(shù)應(yīng)對(duì)FxLMS算法的性能限制及常規(guī)變步長(zhǎng)算法導(dǎo)致的非零失調(diào)現(xiàn)象,將可變步長(zhǎng)優(yōu)化為反饋誤差信號(hào)變化量的時(shí)變函數(shù),在收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差之間取得平衡。其次,為了提高系統(tǒng)對(duì)隨機(jī)信號(hào)描述及非線性系統(tǒng)估計(jì)的準(zhǔn)確性,將分?jǐn)?shù)階微積分引入到自適應(yīng)濾波算法中。從整數(shù)階到分?jǐn)?shù)階控制,逐步優(yōu)化梯度計(jì)算。并將提出的分?jǐn)?shù)階算法拓展為多通道分?jǐn)?shù)階算法,使其適應(yīng)于軌道車(chē)輛大空間噪聲控制??筛鶕?jù)目標(biāo)降噪空間的大小,使用多個(gè)麥克風(fēng)及多個(gè)揚(yáng)聲器進(jìn)行全局空間噪聲的信號(hào)采集和控制。通過(guò)MATLAB/SIMULINK軟件以及LabVIEW平臺(tái)對(duì)基于分?jǐn)?shù)階的多通道軌道車(chē)輛主動(dòng)噪聲控制算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證,結(jié)果表明該算法的收斂性能良好。最后,為進(jìn)一步驗(yàn)證本文研究的主動(dòng)噪聲控制算法,搭建基于以太網(wǎng)控制機(jī)箱CompactDAQ的主動(dòng)噪聲控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);并進(jìn)行次級(jí)通路建模辨識(shí)、單通道及多通道主動(dòng)噪聲控制實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明本文所提算法對(duì)軌道車(chē)輛的多種噪聲均取得了較好的控制效果,具有良好的工程應(yīng)用前景。

陳琪[4](2020)在《基于智能算法的車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制技術(shù)研究》文中研究指明隨著汽車(chē)品質(zhì)的提升,汽車(chē)車(chē)內(nèi)噪聲成為用戶評(píng)價(jià)汽車(chē)乘坐舒適性的重要指標(biāo)。目前,隨著汽車(chē)振動(dòng)噪聲技術(shù)的發(fā)展,發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲已經(jīng)得到有效控制,汽車(chē)行駛時(shí)輪胎與路面相互作用產(chǎn)生的噪聲(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“路噪”)在整車(chē)噪聲的影響程度在擴(kuò)大,降低車(chē)內(nèi)路噪,是汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。路噪主要是低頻率寬頻帶的隨機(jī)噪聲,目前主流的被動(dòng)降噪技術(shù),如吸聲、隔聲等,難以對(duì)其進(jìn)行抑制,因此能有效降低低頻噪聲的噪聲主動(dòng)控制技術(shù)引發(fā)了廣大汽車(chē)科技工作者的關(guān)注。同時(shí),為了滿足車(chē)內(nèi)多個(gè)位置的降噪需求就需要研究噪聲的多通道主動(dòng)控制技術(shù)。本文通過(guò)研究噪聲多通道主動(dòng)控制技術(shù)的基本原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和算法實(shí)現(xiàn),并對(duì)車(chē)內(nèi)路噪的噪聲特性進(jìn)行分析,結(jié)合現(xiàn)有的車(chē)內(nèi)路噪主動(dòng)控制方法提出了一種新的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制策略:采用對(duì)時(shí)間序列信號(hào)具有較好辨識(shí)能力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,經(jīng)過(guò)離線訓(xùn)練后通過(guò)懸架和車(chē)身連接點(diǎn)的振動(dòng)加速度信號(hào)對(duì)車(chē)內(nèi)路噪信號(hào)進(jìn)行辨識(shí),然后利用多通道噪聲主動(dòng)控制算法對(duì)車(chē)內(nèi)路噪進(jìn)行主動(dòng)降噪,并圍繞提出的控制策略,主要完成了以下研究工作:首先,通過(guò)比較各類(lèi)算法特點(diǎn)后確定了車(chē)內(nèi)多通道噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方案,采用基于隨機(jī)梯度的LMS算法及多通道FxLMS算法分別完成多通道噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)的次級(jí)聲通道辨識(shí)和主動(dòng)降噪。其次,基于試驗(yàn)采集的汽車(chē)勻速行駛工況下懸架和車(chē)身連接點(diǎn)的振動(dòng)加速度信號(hào)以及車(chē)內(nèi)駕駛員與后排乘員耳旁噪聲信號(hào)進(jìn)行了低頻特性與多重相關(guān)性分析,建立了車(chē)內(nèi)路噪辨識(shí)的Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。然后,建立了多通道噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)模型,并將其與多參考LMS算法合成車(chē)內(nèi)路噪模型和Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)車(chē)內(nèi)路噪辨識(shí)模型分別整合,搭建了現(xiàn)有的車(chē)內(nèi)路噪主動(dòng)控制模型與基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制模型,對(duì)比驗(yàn)證提出的車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制策略的有效性和可行性。基于試驗(yàn)采集的振動(dòng)與噪聲數(shù)據(jù)分別對(duì)兩組模型進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果表明,在路噪頻率范圍內(nèi),兩組模型均取得了良好的降噪效果,可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)的同時(shí)降噪。現(xiàn)有的車(chē)內(nèi)路噪主動(dòng)控制模型降噪量主要分布在10dB以內(nèi),峰值的降噪量可以達(dá)到約20dB?;谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)的車(chē)內(nèi)路噪主動(dòng)控制系統(tǒng)降噪效果不遜于現(xiàn)有的車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制策略,甚至在0-50Hz范圍內(nèi)的峰值噪聲降噪效果更佳,可以達(dá)到約25dB。最后,基于所建立的車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制Simulink模型及其控制策略,搭建車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件在環(huán)仿真平臺(tái),并以實(shí)車(chē)試驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對(duì)所建系統(tǒng)進(jìn)行硬件在環(huán)仿真試驗(yàn),結(jié)果表明基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制系統(tǒng)在20-100Hz頻率范圍內(nèi)具有較好的降噪效果,并且可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)的同時(shí)降噪,降噪量主要分布在2-8dB,噪聲峰值處的降噪效果更佳。

孫麗娟[5](2020)在《基于輸入整形技術(shù)的起重機(jī)吊具防搖控制策略研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理吊具防搖定位控制是決定橋式起重機(jī)高效率作業(yè)的關(guān)鍵,目前常用的吊具防搖定位控制方式包括:人工防搖、機(jī)械防搖和電子防搖三種。隨著起重機(jī)自動(dòng)化程度越來(lái)越高,電子防搖由于其成本小、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)成為應(yīng)用最廣泛的防搖方法。但在電子防搖控制器設(shè)計(jì)過(guò)程中,模型的高非線性、強(qiáng)耦合、欠驅(qū)動(dòng)以及外部干擾等問(wèn)題對(duì)防搖定位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。因此,合理運(yùn)用控制方法設(shè)計(jì)穩(wěn)定性強(qiáng)、快速性好的起重機(jī)吊具防搖控制系統(tǒng),對(duì)改善起重機(jī)吊具定位精度、提高裝卸運(yùn)輸效率,具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。本文針對(duì)上述問(wèn)題,以港口橋式起重機(jī)吊具防搖定位控制器的設(shè)計(jì)為研究?jī)?nèi)容,提出一種吊具防搖主動(dòng)控制的方法,對(duì)改善吊具定位精度、提高系統(tǒng)魯棒性進(jìn)行了深入研究,完成的主要工作如下:(1)建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,是設(shè)計(jì)橋式起重機(jī)吊具防搖定位控制系統(tǒng)首要進(jìn)行的工作。首先以起重機(jī)吊裝二維模型為基礎(chǔ),全面分析模型受力情況;然后根據(jù)拉格朗日原理,建立系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)模型;最后通過(guò)小角度近似處理的簡(jiǎn)化方法,計(jì)算其線性動(dòng)力學(xué)方程,為驗(yàn)證吊具防搖定位主動(dòng)控制器的有效性提供理論基礎(chǔ)。(2)輸入整形技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,抑制吊具擺動(dòng)的控制效果顯著,是設(shè)計(jì)起重機(jī)吊具防搖控制器的首選方法。將輸入整形技術(shù)與PID反饋控制相結(jié)合設(shè)計(jì)防搖定位控制器,不僅有效減小吊具的殘余擺動(dòng),而且系統(tǒng)具有良好的抗干擾性。首先,基于輸入整形技術(shù)原理,設(shè)計(jì)零振動(dòng)(Zero Vibration,ZV)、零振動(dòng)微分(Zero Vibration and Derivation,ZVD)和極不靈敏(Extra Insensitivity,EI)防搖控制器,并通過(guò)仿真驗(yàn)證其抑制吊具殘余擺動(dòng)的有效性;其次,基于PID反饋控制,設(shè)計(jì)PID-ZVD的橋式起重機(jī)吊具防搖定位控制律;最后,分別對(duì)ZVD、PID和PID-ZVD的防搖定位控制效果進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,PID-ZVD防搖控制器有效抑制了吊具殘余擺動(dòng),系統(tǒng)能夠精確跟蹤小車(chē)設(shè)定位置,而且在加入外部干擾后,控制器具有良好的抗干擾能力。(3)針對(duì)PID-ZVD防搖定位控制器輸出較大致使執(zhí)行機(jī)構(gòu)飽和問(wèn)題,提出運(yùn)用預(yù)測(cè)控制替代PID反饋控制的方法設(shè)計(jì)防搖定位控制器。首先,在控制輸出合理約束范圍內(nèi),利用預(yù)測(cè)控制顯式處理系統(tǒng)約束的能力,分別基于廣義預(yù)測(cè)控制(Generalized predictive control,GPC)和預(yù)測(cè)函數(shù)控制(Predictive function control,PFC)算法設(shè)計(jì)起重機(jī)吊具的防搖定位控制器,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比兩種控制算法的控制性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,PFC防搖控制器計(jì)算量小、控制精度高、抗干擾能力良好,是替代PID反饋控制的最佳方法;然后,借助輸入整形ZVD技術(shù)有效抑制吊具擺動(dòng)的特性,將PFC控制算法與輸入整形ZVD技術(shù)相結(jié)合設(shè)計(jì)防搖定位控制器,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該方法在執(zhí)行機(jī)構(gòu)有效執(zhí)行范圍內(nèi),能夠精確跟蹤小車(chē)位置,有效抑制吊具擺動(dòng)。(4)絕大多數(shù)的起重機(jī)作業(yè)過(guò)程中都存在干擾,它不僅影響系統(tǒng)建模的精度,而且還會(huì)影響系統(tǒng)的控制性能,如何進(jìn)一步減小系統(tǒng)干擾對(duì)控制系統(tǒng)的影響,是本文最后要研究的內(nèi)容。基于此,本文分別運(yùn)用指數(shù)收斂觀測(cè)器和擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(Extended state observer,ESO)的方法,設(shè)計(jì)防搖控制內(nèi)部擾動(dòng)衰減環(huán),將擾動(dòng)觀測(cè)器的干擾估計(jì)值通過(guò)前饋補(bǔ)償作用,引入到基于輸入整形技術(shù)的PFC防搖定位環(huán)中,形成最直接的擾動(dòng)主動(dòng)抑制策略,以此構(gòu)建強(qiáng)魯棒性的主動(dòng)防搖定位控制器。通過(guò)大量仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證該主動(dòng)控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)防搖定位控制目標(biāo),提高系統(tǒng)的魯棒性和抗干擾性,改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性。

費(fèi)強(qiáng)[6](2020)在《基于分段式永磁同步電機(jī)的大型望遠(yuǎn)鏡控制關(guān)鍵技術(shù)研究》文中研究指明光電望遠(yuǎn)鏡是觀測(cè)空間目標(biāo)的重要現(xiàn)代化設(shè)備,其需要光學(xué)、機(jī)械、電力等多個(gè)領(lǐng)域共同協(xié)作完成。隨著天文學(xué)觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)空間目標(biāo)觀測(cè)的指標(biāo)越來(lái)越高,而光電望遠(yuǎn)鏡的跟蹤性能直接影響被測(cè)目標(biāo)的最終成像質(zhì)量。這就要求望遠(yuǎn)鏡伺服跟蹤系統(tǒng)的跟蹤精度不斷提高,甚至達(dá)到角秒級(jí)。對(duì)于大型望遠(yuǎn)鏡,為增加集光能力和分辨率,要求望遠(yuǎn)鏡口徑越大越好,然而口徑增大將直接導(dǎo)致望遠(yuǎn)鏡的體積和重量急劇增加。因此,望遠(yuǎn)鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選取至關(guān)重要,需要從電氣參數(shù)、機(jī)械參數(shù)、加工、維護(hù)等多個(gè)方面進(jìn)行考慮。永磁同步力矩電機(jī)相比有刷直流力矩電機(jī)具有較高的功率密度和較小的體積成為大型望遠(yuǎn)鏡驅(qū)動(dòng)的主流電機(jī)。然而,口徑大于4米的望遠(yuǎn)鏡對(duì)電機(jī)提出了更高的要求,無(wú)論從加工、運(yùn)輸、維護(hù)等方面,對(duì)永磁同步力矩電機(jī)分段處理是解決超大力矩輸出的重要方案。分段式永磁同步電機(jī)隸屬于永磁同步電機(jī)的范疇,在控制原理上可以借鑒整裝式永磁同步電機(jī)。目前,國(guó)外已經(jīng)有多臺(tái)巨型望遠(yuǎn)鏡使用此類(lèi)分段式電機(jī),國(guó)內(nèi)僅有兩所科研機(jī)構(gòu)對(duì)基于分段式永磁同步電機(jī)的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行研發(fā)。因此本課題對(duì)于分段式電機(jī)的工程性研究具有重要的意義。多臺(tái)分段式永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方案是望遠(yuǎn)鏡平穩(wěn)運(yùn)行的重要保障。本文介紹了一種驅(qū)動(dòng)方案,并已成功應(yīng)用到大型望遠(yuǎn)鏡驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。此方案由主控制器協(xié)同六臺(tái)力矩控制器組成。主控制器和力矩控制器均由DSP、FPGA及外圍電路組成,功率驅(qū)動(dòng)部分采用三菱公司的智能功率模塊(Intelligent Power Module,IPM),該模塊具有過(guò)流、過(guò)壓、欠壓和過(guò)溫檢測(cè)功能。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用于望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng),驗(yàn)證了驅(qū)動(dòng)方案的可行性以及硬件系統(tǒng)的可靠性和高精度實(shí)時(shí)要求。在此硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對(duì)望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)進(jìn)行掃頻測(cè)試,掃頻信號(hào)覆蓋較寬范圍的望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行頻率,并利用譜分析法進(jìn)行頻率特性測(cè)試。頻率特性測(cè)試得到一階、二階諧振頻率是作為速度環(huán)和位置環(huán)控制器設(shè)計(jì)的主要參考依據(jù)。對(duì)于望遠(yuǎn)鏡伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),比例積分微分(PID)控制器是使用最廣泛的控制方法。本文基于分段式永磁同步電機(jī)的望遠(yuǎn)鏡伺服系統(tǒng),以工程應(yīng)用的角度,設(shè)計(jì)了多環(huán)PID控制器。以電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)的順序分別進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。為提高望遠(yuǎn)鏡伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,采用模型預(yù)測(cè)控制算法對(duì)速度環(huán)控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)。詳細(xì)的介紹了模型預(yù)測(cè)控制(Model Predictive Control,MPC)的基本原理,其具有多步預(yù)測(cè)、反饋校正、優(yōu)化輸出等優(yōu)點(diǎn)。基于望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)模型,建立了多步預(yù)測(cè)模型,設(shè)計(jì)了尋優(yōu)價(jià)值函數(shù)。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型預(yù)測(cè)速度控制器具有更好的動(dòng)態(tài)性能。由于分段式永磁同步電機(jī)的特殊性,導(dǎo)致電機(jī)中不僅含有齒槽轉(zhuǎn)矩,還會(huì)引入邊端力矩?cái)_動(dòng)。本文分別對(duì)齒槽效應(yīng)和邊端效應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和分析,總結(jié)了兩種效應(yīng)均引起周期性的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制的方法分為電機(jī)本體優(yōu)化設(shè)計(jì)和控制算法設(shè)計(jì),并對(duì)目前的研究現(xiàn)狀做了簡(jiǎn)單的綜述。本文提出了模型預(yù)測(cè)迭代學(xué)習(xí)控制器,針對(duì)周期性轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)進(jìn)行迭代補(bǔ)償,并在大口徑望遠(yuǎn)鏡主軸伺服控制系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)對(duì)速度峰峰值的比較,以及對(duì)擾動(dòng)頻譜的分析,驗(yàn)證了提出算法的有效性,提高了望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)的跟蹤精度。大功率驅(qū)動(dòng)器的死區(qū)效應(yīng)和電機(jī)磁通諧波是引起電流諧波的主要因素。本文詳細(xì)分析了磁通諧波和死區(qū)效應(yīng),并總結(jié)出電流諧波的主要影響階次。分?jǐn)?shù)階控制(Fractional order control,FOC)是近幾年來(lái)非常值得研究的控制算法,本文基于分?jǐn)?shù)階微積分的定義和理論,提出了分?jǐn)?shù)階諧振控制器,與積分模型預(yù)測(cè)電流控制器組成復(fù)合控制器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比于傳統(tǒng)控制策略,提出的復(fù)合控制器不僅提高了電流的動(dòng)態(tài)性能,而且有效的抑制了電流諧波,使電流穩(wěn)態(tài)性能和速度穩(wěn)態(tài)性能均得到提高。

張鵬程[7](2020)在《改進(jìn)型時(shí)間序列模型預(yù)測(cè)控制及其在熱工過(guò)程中的應(yīng)用》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理在我國(guó)現(xiàn)階段的能源結(jié)構(gòu)中,火力發(fā)電仍舊占據(jù)著很大比重。隨著電廠規(guī)模的不斷擴(kuò)大,如何保證熱工過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)可以高質(zhì)量、高經(jīng)濟(jì)效益、安全可靠地運(yùn)行是電力行業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵,其中熱工過(guò)程的控制策略是研究的重點(diǎn)。PID算法因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高,在熱工過(guò)程控制中被廣泛應(yīng)用。然而,隨著工業(yè)過(guò)程復(fù)雜程度的日趨增加,且發(fā)電過(guò)程中,設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性會(huì)隨著負(fù)荷的變化而改變,使得系統(tǒng)具有非線性、時(shí)變性、滯后性等復(fù)雜特性,傳統(tǒng)方法難以取得理想的控制效果。本文充分考慮熱工過(guò)程的控制難點(diǎn),提出基于Laguerre正交基優(yōu)化的時(shí)間序列模型預(yù)測(cè)控制算法。在設(shè)計(jì)中結(jié)合算法融合的思想,借鑒傳統(tǒng)控制策略的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行改進(jìn),將改進(jìn)后的算法應(yīng)用到典型的熱工過(guò)程控制系統(tǒng)中,檢驗(yàn)了控制效果。本文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)包括:(1)將多變量Laguerre函數(shù)模型預(yù)測(cè)控制算法與增量式分?jǐn)?shù)階PID算法相結(jié)合,提出了一種具有分?jǐn)?shù)階PID結(jié)構(gòu)特征的預(yù)測(cè)控制策略。該算法通過(guò)借鑒分?jǐn)?shù)階PID的控制結(jié)構(gòu)來(lái)改進(jìn)預(yù)測(cè)控制的性能指標(biāo)。將所提出的算法應(yīng)用到火電單元機(jī)組負(fù)荷控制的仿真實(shí)驗(yàn)中,結(jié)果表明,與其它算法相比,該方法具有更加出色的跟蹤性能和魯棒性,有效抑制了超調(diào)量,改善了系統(tǒng)的控制質(zhì)量。(2)將帶外部輸入的自回歸(Autoregressive with Exogenous Input,ARX)模型的系數(shù)通過(guò)Laguerre正交基進(jìn)行展開(kāi),提出了基于ARX-Laguerre模型的預(yù)測(cè)控制方法,并分別將PID、分?jǐn)?shù)階PID控制器用于改進(jìn)滾動(dòng)優(yōu)化的性能指標(biāo)。將改進(jìn)后的算法應(yīng)用到過(guò)熱汽溫控制的仿真實(shí)驗(yàn)中,結(jié)果表明,兩種算法均在不同程度上提高了過(guò)熱汽溫系統(tǒng)的控制品質(zhì)。(3)將帶外部輸入的自回歸滑動(dòng)平均(Autoregressive Moving Average with Exogenous Input,ARMAX)模型進(jìn)行Laguerre正交基展開(kāi),提出了基于ARMAX-Laguerre模型的預(yù)測(cè)控制算法,并將其與PID算法相結(jié)合,應(yīng)用到循環(huán)流化床鍋爐主蒸汽壓力控制的仿真實(shí)驗(yàn)中,實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)的精確跟蹤,提高了系統(tǒng)的快速性和魯棒性。在參數(shù)選定的問(wèn)題上,為了解決依靠先驗(yàn)知識(shí)和人工調(diào)試帶來(lái)的工作量大和取值不精確等問(wèn)題,本文采用差分進(jìn)化算法對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu),使算法在參數(shù)整定方面更加智能。

李祖鵬[8](2020)在《基于預(yù)測(cè)控制算法的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)控制器研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大,引起大容量發(fā)電機(jī)組的增多,并向超臨界化方向發(fā)展,也造成了包括機(jī)組安全運(yùn)行與系統(tǒng)安全運(yùn)行間的協(xié)調(diào)、電壓崩潰、電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性等問(wèn)題。同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng),具有保持電機(jī)端電壓恒定的作用,有著廣泛的研究?jī)r(jià)值。近代以來(lái),預(yù)測(cè)控制理論在電力系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛,其中具有良好的控制性能和魯棒性能的廣義預(yù)測(cè)控制(GPC)被經(jīng)常使用在電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)設(shè)計(jì)、工業(yè)過(guò)程控制、具有可控的串聯(lián)補(bǔ)償(TCSC)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)控制等方面。論文首先結(jié)合國(guó)內(nèi)勵(lì)磁系統(tǒng)控制及預(yù)測(cè)控制理論的應(yīng)用現(xiàn)狀,論述了基于預(yù)測(cè)控制算法的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)控制器研究問(wèn)題,并在單機(jī)系統(tǒng)和多機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行了基于預(yù)測(cè)控制算法的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)控制器研究。在單機(jī)系統(tǒng)中使用了非線性預(yù)測(cè)控制方法,該方法以Taylor級(jí)數(shù)作為基礎(chǔ)的。此系統(tǒng)運(yùn)用了發(fā)電機(jī)五階模型,根據(jù)數(shù)學(xué)模型得出了Taylor級(jí)數(shù)控制規(guī)律。本文還提出了基于四階Adams預(yù)測(cè)-校正的預(yù)測(cè)控制方法。本文在單機(jī)電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了拓展,做了一個(gè)多機(jī)電力系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn),此系統(tǒng)是以三階數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)的,應(yīng)用了兩種不同的預(yù)測(cè)算法去推出控制規(guī)律,分別是Taylor預(yù)測(cè)控制方法和Adams預(yù)測(cè)控制方法。在同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了發(fā)電機(jī)預(yù)測(cè)控制器,利用Matlab/Simulink仿真工具進(jìn)行分析。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所采用的預(yù)測(cè)控制器具有較好的控制性能,設(shè)計(jì)方案是可行的。

谷飛鴻[9](2020)在《基于寬窄帶混合控制算法的車(chē)內(nèi)主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)研究》文中認(rèn)為車(chē)內(nèi)由動(dòng)力系統(tǒng)、輪胎等引發(fā)的中低頻噪聲已成為司乘人員感知率最高的NVH(Noise,Vibration&Harshness)問(wèn)題之一,受到了車(chē)企及科研院所的廣泛關(guān)注,針對(duì)車(chē)內(nèi)中低頻噪聲的主動(dòng)控制也成為NVH領(lǐng)域的核心難題。車(chē)內(nèi)噪聲具有典型的寬窄帶混合特性,經(jīng)典的車(chē)輛主動(dòng)噪聲控制算法通常僅考慮對(duì)車(chē)內(nèi)窄帶階次噪聲或?qū)拵г肼暤膯为?dú)控制,較少考慮二者的協(xié)同控制。因此,為同時(shí)實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)寬窄帶噪聲的有效抑制,本文重點(diǎn)研究了基于寬窄帶混合控制算法的車(chē)輛主動(dòng)噪聲控制(ANC)技術(shù)。在分析現(xiàn)有主動(dòng)噪聲控制算法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,本文提出了改進(jìn)型寬窄帶混合主動(dòng)噪聲控制算法,該算法包含基于聲反饋消除的信號(hào)分離子系統(tǒng),基于陷波延時(shí)LMS算法的窄帶ANC子系統(tǒng)以及基于限幅歸一化FxLMS算法的寬帶ANC子系統(tǒng)。其中,在信號(hào)分離子系統(tǒng)中引入了聲反饋消除技術(shù),可消除主動(dòng)噪聲控制過(guò)程中參考傳聲器所采集的反饋聲,進(jìn)而保障系統(tǒng)的降噪性能;采用陷波延時(shí)LMS算法作為窄帶ANC子系統(tǒng)的核心算法,從理論上規(guī)避了次級(jí)通路系數(shù)與參考信號(hào)的卷積運(yùn)算,大幅降低了算法的計(jì)算復(fù)雜度;對(duì)于寬帶ANC子系統(tǒng),拓展提出了限幅歸一化FxLMS(Th-NFxLMS)算法,該改進(jìn)算法可保障控制系統(tǒng)在高聲壓級(jí)脈沖噪聲干擾下的穩(wěn)定性。為驗(yàn)證所提算法的綜合表現(xiàn),本文基于MATLAB/Simulink搭建了寬窄帶混合主動(dòng)噪聲控制仿真平臺(tái),并通過(guò)對(duì)模擬寬窄帶混合噪聲及實(shí)車(chē)采集噪聲的仿真降噪,初步驗(yàn)證了所提混合算法的有效性。其次,針對(duì)主動(dòng)噪聲控制中的聲通路辨識(shí)問(wèn)題,本文基于MATLAB/GUI平臺(tái)開(kāi)發(fā)了適用于次級(jí)通路及聲反饋通路辨識(shí)及分析的ANC應(yīng)用軟件,該軟件采用幅值均方相干分析法(MSC)與功率譜對(duì)標(biāo)法(PSD)進(jìn)行聲通路辨識(shí)精度分析,可從頻域視角更為直觀地展示不同頻率分量下的辨識(shí)精度。最后,基于所開(kāi)發(fā)的ANC硬件系統(tǒng),在實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景中針對(duì)采集的車(chē)內(nèi)噪聲進(jìn)行了離線主動(dòng)噪聲控制測(cè)試,試驗(yàn)結(jié)果表明,該ANC系統(tǒng)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的二階、四階等階次噪聲以及除發(fā)動(dòng)機(jī)階次外的寬頻帶噪聲均具有較顯著的控制效果。主動(dòng)噪聲控制后,發(fā)動(dòng)機(jī)階次噪聲最高降低16.6 dB,目標(biāo)噪聲的線性總聲壓級(jí)優(yōu)化了6.0-9.9 dB,A計(jì)權(quán)總聲壓級(jí)優(yōu)化了3.0-7.1 dB(A)。此外,為更好地驗(yàn)證ANC系統(tǒng)在實(shí)車(chē)噪聲主動(dòng)控制中的表現(xiàn),本文針對(duì)車(chē)輛在空擋下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2100 r/min的穩(wěn)態(tài)工況以及車(chē)輛70 km/h均速行駛工況進(jìn)行了實(shí)車(chē)噪聲主動(dòng)控制測(cè)試,結(jié)果表明,發(fā)動(dòng)機(jī)階次噪聲降噪效果顯著,降噪量為9.6-14.1 dB;車(chē)內(nèi)目標(biāo)噪聲的總聲壓級(jí)有較為明顯地改善,其中線性總聲壓級(jí)最高降低了4.3 dB,A計(jì)權(quán)總聲壓級(jí)最高降低了2.1 dB(A)。綜合而言,本文所提出改進(jìn)型寬窄帶混合主動(dòng)噪聲控制算法對(duì)于車(chē)內(nèi)噪聲的主動(dòng)抑制具有一定參考價(jià)值。

朱麗[10](2020)在《帶有可調(diào)因子的預(yù)測(cè)控制算法及其在氣分裝置中的應(yīng)用》文中研究指明隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,自動(dòng)化控制系統(tǒng)在過(guò)程工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。尤其是在石油化工行業(yè)生產(chǎn)中,由于原材料、產(chǎn)品規(guī)格、生產(chǎn)環(huán)境等不確定因素,使得常規(guī)控制手段難以獲得有效控制,因此便需要先進(jìn)控制技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)來(lái)提高企業(yè)的生產(chǎn)效率進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。本文首先對(duì)先進(jìn)控制進(jìn)行概述,并介紹了預(yù)測(cè)控制的發(fā)展情況,接下來(lái)介紹了PID控制、Smith預(yù)估控制和預(yù)測(cè)PI控制算法及其基本原理,并進(jìn)行仿真結(jié)果分析。其次,針對(duì)常規(guī)PID控制方法應(yīng)用于像氣分裝置這樣具有大滯后和非線性的復(fù)雜石油化工過(guò)程,往往不能獲得滿意的控制效果,提出了帶有可調(diào)因子的預(yù)測(cè)控制算法,該算法通過(guò)階躍響應(yīng)得到的數(shù)據(jù)建立傳遞函數(shù)模型,通過(guò)預(yù)測(cè)模型、反饋校正、滾動(dòng)優(yōu)化得到控制律。在目標(biāo)函數(shù)中加入了可調(diào)因子,在反饋校正的過(guò)程中將預(yù)測(cè)誤差補(bǔ)償進(jìn)行了改進(jìn),通過(guò)改進(jìn)有效地降低了由于模型失配時(shí)產(chǎn)生的輸出誤差對(duì)控制性能產(chǎn)生的影響。根據(jù)錦州石化公司一套氣分裝置解吸塔現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)所得到的動(dòng)態(tài)模型對(duì)提出的算法進(jìn)行了驗(yàn)證,仿真結(jié)果表明,所提出的算法具有很好的控制效果。最后,詳細(xì)闡述了氣分裝置先進(jìn)控制的工程實(shí)施過(guò)程。主要包括:根據(jù)工藝需要對(duì)先進(jìn)控制平臺(tái)的搭建、完成通訊接口配置,實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與下位機(jī)DCS之間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳遞與交換。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)浙大中控ECS-700系列DCS完成了先進(jìn)控制與常規(guī)控制的無(wú)擾動(dòng)切換、先進(jìn)控制系統(tǒng)的賦值保護(hù)和異常波動(dòng)處理等接口邏輯設(shè)計(jì)及先進(jìn)控制操作界面的DCS組態(tài)實(shí)施,并進(jìn)行了離線調(diào)試和在線模擬運(yùn)行。先進(jìn)控制投用后,裝置操作更加平穩(wěn),實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)平穩(wěn)控制,產(chǎn)品質(zhì)量和收率都有一定的提高,能耗降低??傮w來(lái)說(shuō),先進(jìn)控制為該企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

二、基于脈沖響應(yīng)的預(yù)測(cè)控制算法及仿真(論文開(kāi)題報(bào)告)

(1)論文研究背景及目的

此處內(nèi)容要求:

首先簡(jiǎn)單簡(jiǎn)介論文所研究問(wèn)題的基本概念和背景,再而簡(jiǎn)單明了地指出論文所要研究解決的具體問(wèn)題,并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點(diǎn)或解決方法。

寫(xiě)法范例:

本文主要提出一款精簡(jiǎn)64位RISC處理器存儲(chǔ)管理單元結(jié)構(gòu)并詳細(xì)分析其設(shè)計(jì)過(guò)程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個(gè)分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲(chǔ)器并行查找,支持粗粒度為64KB和細(xì)粒度為4KB兩種頁(yè)面大小,采用多級(jí)分層頁(yè)表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細(xì)論述了四級(jí)頁(yè)表轉(zhuǎn)換過(guò)程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要組成部分。

(2)本文研究方法

調(diào)查法:該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對(duì)象的具體信息。

觀察法:用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對(duì)象從而得到有關(guān)信息。

實(shí)驗(yàn)法:通過(guò)主支變革、控制研究對(duì)象來(lái)發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果關(guān)系。

文獻(xiàn)研究法:通過(guò)調(diào)查文獻(xiàn)來(lái)獲得資料,從而全面的、正確的了解掌握研究方法。

實(shí)證研究法:依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實(shí)踐的需要提出設(shè)計(jì)。

定性分析法:對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的研究,這個(gè)方法需要計(jì)算的數(shù)據(jù)較少。

定量分析法:通過(guò)具體的數(shù)字,使人們對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步精確化。

跨學(xué)科研究法:運(yùn)用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對(duì)某一課題進(jìn)行研究。

功能分析法:這是社會(huì)科學(xué)用來(lái)分析社會(huì)現(xiàn)象的一種方法,從某一功能出發(fā)研究多個(gè)方面的影響。

模擬法:通過(guò)創(chuàng)設(shè)一個(gè)與原型相似的模型來(lái)間接研究原型某種特性的一種形容方法。

三、基于脈沖響應(yīng)的預(yù)測(cè)控制算法及仿真(論文提綱范文)

(1)掘進(jìn)工作面自動(dòng)風(fēng)窗開(kāi)度的預(yù)測(cè)控制研究(論文提綱范文)

摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 風(fēng)窗的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 預(yù)測(cè)控制的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 基于支持向量機(jī)的預(yù)測(cè)控制的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
2 自動(dòng)風(fēng)窗結(jié)構(gòu)及控制方法研究
    2.1 掘進(jìn)面通風(fēng)分析
    2.2 自動(dòng)風(fēng)窗的結(jié)構(gòu)及控制過(guò)程
    2.3 自動(dòng)風(fēng)窗開(kāi)度控制的研究
        2.3.1 傳統(tǒng)風(fēng)窗開(kāi)度的計(jì)算方法
        2.3.2 傳統(tǒng)風(fēng)窗開(kāi)度控制方法
        2.3.3 影響瓦斯?jié)舛鹊囊蛩?/td>
    2.4 控制策略的提出
    2.5 本章小結(jié)
3 基于支持向量機(jī)的預(yù)測(cè)控制
    3.1 機(jī)器學(xué)習(xí)及統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)
        3.1.1 VC維理論
        3.1.2 結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化
    3.2 支持向量機(jī)
        3.2.1 支持向量機(jī)分類(lèi)原理
        3.2.2 支持向量機(jī)回歸原理
        3.2.3 支持向量機(jī)在瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)方面的適用性
    3.3 瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)模型的建立
        3.3.1 基于支持向量機(jī)的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)模型的建立
        3.3.2 核函數(shù)的選擇
        3.3.3 粒子群優(yōu)化算法
    3.4 瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)及結(jié)果對(duì)比分析
        3.4.1 基于SVM的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)及結(jié)果分析
        3.4.2 基于PSO-SVM的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)及結(jié)果分析
        3.4.3 基于PSO-BP的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)及結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
4 基于支持向量機(jī)的風(fēng)窗開(kāi)度預(yù)測(cè)控制
    4.1 預(yù)測(cè)控制原理
    4.2 廣義預(yù)測(cè)控制
        4.2.1 GPC預(yù)測(cè)模型
        4.2.2 GPC滾動(dòng)優(yōu)化
        4.2.3 GPC反饋校正
        4.2.4 GPC中參數(shù)的影響
        4.2.5 仿真研究
    4.3 基于支持向量機(jī)的廣義預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)
        4.3.1 基于支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型的線性化
        4.3.2 隱式廣義預(yù)測(cè)控制算法
        4.3.3 基于支持向量機(jī)的廣義預(yù)測(cè)控制
    4.4 本章小結(jié)
5 自動(dòng)風(fēng)窗預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)仿真
    5.1 自動(dòng)風(fēng)窗開(kāi)度的建模與控制
        5.1.1 控制方案設(shè)計(jì)
        5.1.2 動(dòng)態(tài)建模
        5.1.3 優(yōu)化控制器設(shè)計(jì)
    5.2 仿真研究
        5.2.1 無(wú)擾動(dòng)情況下基于PSO-SVM的GPC控制效果
        5.2.2 有擾動(dòng)情況下基于PSO-SVM的GPC控制效果
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄

(2)非線性迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制研究(論文提綱范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制理論的基本問(wèn)題
        1.2.1 二維預(yù)測(cè)模型
        1.2.2 控制律迭代優(yōu)化
        1.2.3 二維穩(wěn)定性分析
    1.3 迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制面臨的挑戰(zhàn)
        1.3.1 建模問(wèn)題
        1.3.2 優(yōu)化問(wèn)題
        1.3.3 適應(yīng)性問(wèn)題
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容
第2章 迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制基礎(chǔ)理論
    2.1 引言
    2.2 迭代學(xué)習(xí)控制
        2.2.1 控制問(wèn)題描述
        2.2.2 學(xué)習(xí)律
        2.2.3 最優(yōu)ILC算法收斂性分析
        2.2.4 仿真算例
    2.3 模型預(yù)測(cè)控制
        2.3.1 預(yù)測(cè)控制基本原理
        2.3.2 基于狀態(tài)空間模型的預(yù)測(cè)控制
        2.3.3 仿真算例
    2.4 基于狀態(tài)空間模型的迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制
        2.4.1 二維預(yù)測(cè)模型
        2.4.2 控制律求解
        2.4.3 收斂性分析
        2.4.4 仿真算例
    2.5 本章小結(jié)
第3章 變參考軌跡非線性魯棒迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制
    3.1 引言
    3.2 二維預(yù)測(cè)模型推導(dǎo)
        3.2.1 非線性系統(tǒng)的LPV蘊(yùn)含
        3.2.2 增廣迭代誤差模型
        3.2.3 二維增廣誤差模型
    3.3 RILMPC算法
        3.3.1 控制問(wèn)題描述
        3.3.2 魯棒穩(wěn)定狀態(tài)反饋控制律
        3.3.3 LMI求解
        3.3.4 控制輸入約束
    3.4 收斂性分析
    3.5 仿真研究
        3.5.1 仿真一: 數(shù)值系統(tǒng)
        3.5.2 仿真二: 攪拌反應(yīng)釜系統(tǒng)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 快動(dòng)態(tài)批次過(guò)程非線性高效迭代學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)函數(shù)控制
    4.1 引言
    4.2 二維預(yù)測(cè)模型
        4.2.1 非線性系統(tǒng)軌跡線性化
        4.2.2 二維LTV增量預(yù)測(cè)模型
    4.3 穩(wěn)定ILMPC策略
        4.3.1 ILMPC問(wèn)題描述
        4.3.2 ILMPC約束處理
    4.4 高效ILPFC策略
        4.4.1 ILPFC問(wèn)題描述
        4.4.2 ILPFC性能分析
    4.5 ILPFC/ILMPC收斂性分析
    4.6 仿真研究
        4.6.1 仿真一: 無(wú)人地面車(chē)輛
        4.6.2 仿真二: 非線性間歇反應(yīng)器
    4.7 本章小結(jié)
第5章 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模的迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制
    5.1 引言
    5.2 非線性批次過(guò)程CAFNN建模
    5.3 Tube CAFNN-ILMPC策略
        5.3.1 標(biāo)稱(chēng)ILMPC控制器
        5.3.2 輔助控制器
    5.4 Tube CAFNN-ILMPC 2D穩(wěn)定性
        5.4.1 時(shí)域穩(wěn)定性
        5.4.2 迭代收斂性
    5.5 仿真研究
    5.6 本章小結(jié)
第6章 變批次長(zhǎng)度事件觸發(fā)迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制
    6.1 引言
    6.2 變批次長(zhǎng)度問(wèn)題描述
        6.2.1 基于預(yù)測(cè)的誤差信息修正算法
        6.2.2 基于修正誤差信息的線性迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制
    6.3 基于事件觸發(fā)的非線性迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制
        6.3.1 非線性ILMPC問(wèn)題描述
        6.3.2 基于EKF訓(xùn)練的二維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型
        6.3.3 基于事件觸發(fā)的非線性迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)
        6.3.4 收斂性分析
    6.4 仿真研究
        6.4.1 仿真一: 線性數(shù)值系統(tǒng)
        6.4.2 仿真二: 非線性注塑過(guò)程
    6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 研究結(jié)論
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研工作
致謝
作者簡(jiǎn)介

(3)基于分?jǐn)?shù)階的多通道軌道車(chē)輛主動(dòng)噪聲控制算法研究(論文提綱范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 主動(dòng)噪聲控制技術(shù)介紹
        1.2.1 概念
        1.2.2 控制系統(tǒng)分類(lèi)
        1.2.3 發(fā)展歷程
        1.2.4 主動(dòng)噪聲控制應(yīng)用領(lǐng)域
    1.3 軌道車(chē)輛行業(yè)主動(dòng)噪聲控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 軌道車(chē)輛噪聲特性
        1.3.2 軌道車(chē)輛主動(dòng)噪聲控制國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 自適應(yīng)濾波控制與次級(jí)通路建模
    2.1 自適應(yīng)濾波
    2.2 LMS算法
    2.3 FxLMS算法
    2.4 次級(jí)通路自適應(yīng)建模
        2.4.1 建模方法
        2.4.2 次級(jí)通路辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
第3章 可變步長(zhǎng)主動(dòng)噪聲控制算法
    3.1 可變步長(zhǎng)算法設(shè)計(jì)
    3.2 抗干擾性分析
    3.3 仿真驗(yàn)證
        3.3.1 收斂特性
        3.3.2 步長(zhǎng)參數(shù)優(yōu)化
        3.3.3 不同算法性能
    3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 分?jǐn)?shù)階主動(dòng)噪聲控制算法
    4.1 分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)
        4.1.1 分?jǐn)?shù)階Cauchy積分公式
        4.1.2 Grünwald–Letnikov分?jǐn)?shù)階微積分定義與計(jì)算
    4.2 分?jǐn)?shù)階算法設(shè)計(jì)
    4.3 收斂性分析
    4.4 仿真驗(yàn)證
        4.4.1 收斂特性
        4.4.2 收斂步長(zhǎng)
        4.4.3 分?jǐn)?shù)階階數(shù)對(duì)比
        4.4.4 不同算法性能對(duì)比
    4.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.5.1 單頻、混頻噪聲消除
        4.5.2 軌道車(chē)輛噪聲消除
    4.6 本章小結(jié)
第5章 多通道分?jǐn)?shù)階主動(dòng)噪聲控制算法
    5.1 分?jǐn)?shù)階算法設(shè)計(jì)
    5.2 收斂性分析
    5.3 多通道分?jǐn)?shù)階算法設(shè)計(jì)
    5.4 仿真驗(yàn)證
    5.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.5.1 單頻、混頻聲源降噪實(shí)驗(yàn)
        5.5.2 軌道車(chē)輛牽引系統(tǒng)噪聲降噪實(shí)驗(yàn)
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要的研究成果
致謝

(4)基于智能算法的車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制技術(shù)研究(論文提綱范文)

摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 車(chē)內(nèi)噪聲特性分析
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 車(chē)內(nèi)噪聲控制技術(shù)
        1.3.2 車(chē)內(nèi)噪聲主動(dòng)控制研究概況
        1.3.3 車(chē)內(nèi)路噪主動(dòng)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 多通道噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與算法
    2.1 噪聲主動(dòng)控制理論基礎(chǔ)
        2.1.1 噪聲主動(dòng)控制聲學(xué)機(jī)理
        2.1.2 噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.2 噪聲主動(dòng)控制算法
        2.2.1 自適應(yīng)濾波器
        2.2.2 最小均方(LMS)算法
        2.2.3 LMS算法性能分析
        2.2.4 濾波-X LMS(FXLMS)算法
    2.3 多通道噪聲主動(dòng)控制算法
        2.3.1 多通道系統(tǒng)次級(jí)聲通道辨識(shí)
        2.3.2 多通道FXLMS算法推導(dǎo)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于試驗(yàn)的車(chē)內(nèi)路噪特性分析
    3.1 車(chē)內(nèi)路噪測(cè)試試驗(yàn)
        3.1.1 測(cè)試內(nèi)容
        3.1.2 測(cè)試設(shè)備及試驗(yàn)條件
        3.1.3 傳感器測(cè)點(diǎn)布置
        3.1.4 測(cè)試步驟
    3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理
        3.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.2.2 車(chē)內(nèi)路噪特性分析
    3.3 多重相干分析
        3.3.1 多重相干法基本理論
        3.3.2 多重相干分析
    3.4 車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制策略
    3.5 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車(chē)內(nèi)路噪辨識(shí)
        3.5.1 Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立
        3.5.2 訓(xùn)練Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制系統(tǒng)建模與仿真
    4.1 多通道控制系統(tǒng)次級(jí)聲通道建模與仿真
        4.1.1 次級(jí)聲通道辨識(shí)模型的搭建
        4.1.2 控制系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化仿真
        4.1.3 次級(jí)聲通道辨識(shí)的仿真分析
    4.2 多通道噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)建模與仿真
        4.2.1 多通道噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)建模
        4.2.2 多通道噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)仿真分析
    4.3 車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制系統(tǒng)建模與仿真
        4.3.1 車(chē)內(nèi)路噪信號(hào)辨識(shí)
        4.3.2 車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制系統(tǒng)建模
        4.3.3 車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制系統(tǒng)仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制試驗(yàn)
    5.1 硬件在環(huán)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)與搭建
        5.1.1 試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
        5.1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
    5.2 車(chē)內(nèi)路噪主動(dòng)控制系統(tǒng)建模與仿真試驗(yàn)
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝

(5)基于輸入整形技術(shù)的起重機(jī)吊具防搖控制策略研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要內(nèi)容
第2章 橋式起重機(jī)吊具系統(tǒng)的模型建立
    2.1 引言
    2.2 橋式起重機(jī)的系統(tǒng)介紹
    2.3 橋式起重機(jī)的物理模型
        2.3.1 動(dòng)力學(xué)模型建立
        2.3.2 模型簡(jiǎn)化
    2.4 小結(jié)
第3章 基于輸入整形技術(shù)的吊具防搖控制設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 基于輸入整形技術(shù)設(shè)計(jì)防搖控制器
        3.2.1 輸入整形技術(shù)原理簡(jiǎn)述
        3.2.2 ZV整形器
        3.2.3 ZVD整形器
        3.2.4 EI輸入整形器
    3.3 整形器仿真分析
        3.3.1 ZV整形器仿真
        3.3.2 ZVD整形器仿真
        3.3.3 EI整形器仿真
        3.3.4 三種整形器仿真對(duì)比分析
    3.4 PID輸入整形防搖控制器設(shè)計(jì)
        3.4.1 防搖控制器設(shè)計(jì)
        3.4.2 仿真對(duì)比分析
    3.5 小結(jié)
第4章 基于預(yù)測(cè)控制設(shè)計(jì)起重機(jī)吊具防搖控制器
    4.1 引言
    4.2 基于預(yù)測(cè)控制原理設(shè)計(jì)防搖控制器
        4.2.1 廣義預(yù)測(cè)防搖控制器設(shè)計(jì)
        4.2.2 預(yù)測(cè)函數(shù)防搖控制器設(shè)計(jì)
        4.2.3 兩種預(yù)測(cè)控制算法仿真對(duì)比分析
    4.3 預(yù)測(cè)函數(shù)-ZVD混合防搖控制器研究
        4.3.1 控制器設(shè)計(jì)
        4.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)與分析
    4.4 小結(jié)
第5章 基于觀測(cè)器的吊具主動(dòng)防搖控制策略研究
    5.1 引言
    5.2 基于干擾觀測(cè)器的起重機(jī)吊具防搖定位控制
        5.2.1 指數(shù)收斂干擾觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
        5.2.2 基于指數(shù)收斂干擾觀測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)防搖控制器
    5.3 基于ESO擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)防搖擾動(dòng)補(bǔ)償
        5.3.1 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)技術(shù)的干擾觀測(cè)器
        5.3.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的穩(wěn)定性分析
        5.3.3 運(yùn)用擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)防搖控制器
    5.4 仿真結(jié)果與分析
        5.4.1 指數(shù)收斂擾動(dòng)觀測(cè)器作用下的防搖控制仿真實(shí)驗(yàn)
        5.4.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器作用下的防搖控制仿真實(shí)驗(yàn)
        5.4.3 仿真對(duì)比分析
    5.5 小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文

(6)基于分段式永磁同步電機(jī)的大型望遠(yuǎn)鏡控制關(guān)鍵技術(shù)研究(論文提綱范文)

摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 地基式大型望遠(yuǎn)鏡驅(qū)動(dòng)方式現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 基于分段式電機(jī)驅(qū)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
    1.4 望遠(yuǎn)鏡伺服控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 傳統(tǒng)的控制策略
        1.4.2 魯棒控制
        1.4.3 變結(jié)構(gòu)控制
        1.4.4 現(xiàn)代控制算法
    1.5 本文的研究?jī)?nèi)容
第2章 分段式永磁同步電機(jī)控制原理
    2.1 引言
    2.2 分段式永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)及原理
        2.2.1 分段式永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)分析及工作原理
        2.2.2 基于分段式永磁同步電機(jī)的大型望遠(yuǎn)鏡方位軸
    2.3 分段式永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    2.4 分段式永磁同步電機(jī)矢量控制策略
        2.4.1 分段式永磁同步電機(jī)矢量控制的原理
        2.4.2 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)
    2.5 分段式永磁同步電機(jī)控制仿真
    2.6 本章小結(jié)
第3章 大型望遠(yuǎn)鏡主軸伺服系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及頻率特性辨識(shí)
    3.1 引言
    3.2 望遠(yuǎn)鏡主軸伺服控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.3 望遠(yuǎn)鏡主軸頻率特性測(cè)試
        3.3.1 正弦掃頻系統(tǒng)響應(yīng)測(cè)試
        3.3.2 望遠(yuǎn)鏡主軸頻率特性辨識(shí)方法
        3.3.3 望遠(yuǎn)鏡主軸頻率特性辨識(shí)結(jié)果及分析
    3.4 望遠(yuǎn)鏡主軸控制系統(tǒng)模型辨識(shí)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 望遠(yuǎn)鏡主軸伺服系統(tǒng)控制策略
    4.1 引言
    4.2 基于經(jīng)典控制策略的望遠(yuǎn)鏡主軸控制系統(tǒng)
        4.2.1 望遠(yuǎn)鏡主軸伺服系統(tǒng)電流環(huán)設(shè)計(jì)
        4.2.2 望遠(yuǎn)鏡主軸伺服系統(tǒng)速度環(huán)設(shè)計(jì)
        4.2.3 望遠(yuǎn)鏡主軸伺服系統(tǒng)位置環(huán)設(shè)計(jì)
    4.3 基于模型預(yù)測(cè)控制的望遠(yuǎn)鏡主軸控制系統(tǒng)
        4.3.1 模型預(yù)測(cè)控制基本原理
        4.3.2 基于速度環(huán)MPC的望遠(yuǎn)鏡主軸控制系統(tǒng)
        4.3.3 模型預(yù)測(cè)控制仿真及參數(shù)影響
    4.4 望遠(yuǎn)鏡主軸伺服系統(tǒng)仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第5章 大型望遠(yuǎn)鏡主軸低速力矩波動(dòng)分析及補(bǔ)償方法
    5.1 引言
    5.2 分段式永磁同步電機(jī)的力矩波動(dòng)分析
        5.2.1 齒槽力矩分析
        5.2.2 邊端力矩分析
    5.3 針對(duì)齒槽力矩與邊端力矩抑制方法的研究現(xiàn)狀
        5.3.1 電機(jī)設(shè)計(jì)抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)現(xiàn)狀
        5.3.2 控制算法抑制力矩脈動(dòng)現(xiàn)狀
    5.4 基于模型預(yù)測(cè)迭代學(xué)習(xí)的速度脈動(dòng)補(bǔ)償策略
        5.4.1 迭代學(xué)習(xí)控制原理
        5.4.2 迭代學(xué)習(xí)控制數(shù)學(xué)描述
        5.4.3 基于遺忘因子的閉環(huán)迭代學(xué)習(xí)控制
        5.4.4 模型預(yù)測(cè)迭代學(xué)習(xí)控制器設(shè)計(jì)
        5.4.5 穩(wěn)定性分析
    5.5 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.6 本章小結(jié)
第6章 大型望遠(yuǎn)鏡主軸電流諧波抑制方法
    6.1 引言
    6.2 分段式永磁同步電機(jī)電流諧波分析
        6.2.1 電機(jī)磁通諧波分析
        6.2.2 大功率驅(qū)動(dòng)器死區(qū)效應(yīng)分析
    6.3 模型預(yù)測(cè)分?jǐn)?shù)階諧振控制器的設(shè)計(jì)
        6.3.1 分?jǐn)?shù)階控制的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        6.3.2 分?jǐn)?shù)階微積分理論
        6.3.3 分?jǐn)?shù)階諧振控制器設(shè)計(jì)
        6.3.4 基于積分模型預(yù)測(cè)控制的電流控制器設(shè)計(jì)
    6.4 分?jǐn)?shù)階諧振控制器離散實(shí)現(xiàn)
    6.5電流諧波抑制的仿真與實(shí)驗(yàn)
        6.5.1 仿真分析
        6.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    6.6 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 主要完成工作
    7.2 創(chuàng)新性成果
    7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果

(7)改進(jìn)型時(shí)間序列模型預(yù)測(cè)控制及其在熱工過(guò)程中的應(yīng)用(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 熱工過(guò)程常用控制策略簡(jiǎn)述
        1.2.1 PID控制策略
        1.2.2 預(yù)測(cè)控制策略
        1.2.3 時(shí)間序列分析
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
第二章 預(yù)備知識(shí)
    2.1 PID及分?jǐn)?shù)階PID控制算法
        2.1.1 PID控制算法
        2.1.2 分?jǐn)?shù)階PID控制算法
    2.2 預(yù)測(cè)控制
        2.2.1 預(yù)測(cè)模型
        2.2.2 反饋校正
        2.2.3 滾動(dòng)優(yōu)化
    2.3 Laguerre正交基及其函數(shù)模型
        2.3.1 Laguerre正交基
        2.3.2 線性系統(tǒng)Laguerre函數(shù)模型
    2.4 離散時(shí)間序列模型
        2.4.1 自回歸模型
        2.4.2 滑動(dòng)平均模型
        2.4.3 自回歸滑動(dòng)平均模型
        2.4.4 ARX模型和ARMAX模型
    2.5 本章小結(jié)
第三章 改進(jìn)型多變量Laguerre函數(shù)模型預(yù)測(cè)控制及應(yīng)用
    3.1 火電單元機(jī)組負(fù)荷控制系統(tǒng)流程及模型建立
        3.1.1 火電單元機(jī)組工作流程
        3.1.2 火電單元機(jī)組負(fù)荷控制數(shù)學(xué)模型
    3.2 多變量Laguerre函數(shù)模型分?jǐn)?shù)階PID預(yù)測(cè)控制算法
        3.2.1 MLMPC-FOPID算法推導(dǎo)
        3.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于正交基優(yōu)化的ARX模型預(yù)測(cè)控制及應(yīng)用
    4.1 過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)流程及模型建立
        4.1.1 過(guò)熱汽溫控制流程
        4.1.2 過(guò)熱汽溫控制數(shù)學(xué)模型
    4.2 ARX-Laguerre模型PID預(yù)測(cè)控制算法
        4.2.1 ARX-Laguerre模型
        4.2.2 ALMPC-PID算法推導(dǎo)
        4.2.3 模型參數(shù)辨識(shí)
        4.2.4 穩(wěn)定性分析
        4.2.5 仿真實(shí)驗(yàn)
        4.2.6 PID參數(shù)對(duì)算法性能的影響
    4.3 ARX-Laguerre模型分?jǐn)?shù)階PID預(yù)測(cè)控制算法
        4.3.1 ALMPC-FOPID算法推導(dǎo)
        4.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)
        4.3.3 積分和微分階次對(duì)算法性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于正交基優(yōu)化的ARMAX模型預(yù)測(cè)控制及應(yīng)用
    5.1 循環(huán)流化床鍋爐主蒸汽壓力控制系統(tǒng)流程及模型建立
        5.1.1 循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)
        5.1.2 主蒸汽壓力控制數(shù)學(xué)模型
    5.2 ARMAX-Laguerre模型PID預(yù)測(cè)控制算法
        5.2.1 ARMAX-Laguerre模型
        5.2.2 AMLMPC-PID算法推導(dǎo)
    5.3 基于差分進(jìn)化算法的參數(shù)尋優(yōu)
        5.3.1 差分進(jìn)化算法
        5.3.2 AMLMPC-PID算法的參數(shù)尋優(yōu)
    5.4 仿真實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間完成的科研情況

(8)基于預(yù)測(cè)控制算法的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)控制器研究(論文提綱范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 課題的背景
        1.1.2 課題的研究意義
    1.2 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制方法的現(xiàn)狀與展望
        1.2.1 古典勵(lì)磁控制理論方式
        1.2.2 線性多變量勵(lì)磁控制方式
        1.2.3 非線性多變量勵(lì)磁控制方式
        1.2.4 智能勵(lì)磁控制方法
    1.3 預(yù)測(cè)控制算法的發(fā)展與現(xiàn)狀以及在電力系統(tǒng)的應(yīng)用
        1.3.1 預(yù)測(cè)控制分類(lèi)
        1.3.2 預(yù)測(cè)控制的特征
        1.3.3 預(yù)測(cè)控制理論在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
    1.4 本文的工作
第2章 預(yù)測(cè)控制理論
    2.1 幾個(gè)預(yù)備概念
        2.1.1 仿射非線性系統(tǒng)
        2.1.2 李導(dǎo)數(shù)
        2.1.3 相對(duì)階
        2.1.4 控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)
    2.2 非線性預(yù)測(cè)控制的基本原理
        2.2.1 預(yù)測(cè)控制理論的基礎(chǔ)
        2.2.2 TAYLOR級(jí)數(shù)法的非線性預(yù)測(cè)控制方法
    2.3 基于ADAMS非線性預(yù)測(cè)校正控制研究
        2.3.1 ADAMS預(yù)測(cè)控制方法的提出背景
        2.3.2 ADAMS預(yù)測(cè)控制算法
        2.3.3 基于ADAMS法的預(yù)測(cè)控制
    2.4 本章小結(jié)
第3章 單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)勵(lì)磁預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)
    3.1 單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
    3.2 基于TAYLOR級(jí)數(shù)法的非線性預(yù)測(cè)勵(lì)磁控制
    3.3 基于ADAMS四階預(yù)測(cè)-校正方法的預(yù)測(cè)勵(lì)磁控制
    3.4 仿真及結(jié)果分析
        3.4.1 單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)仿真模型建立
        3.4.2 勵(lì)磁預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)仿真模型建立
        3.4.3 仿真結(jié)果與分析
    3.5 小結(jié)
第4章 多機(jī)電力系統(tǒng)勵(lì)磁預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)
    4.1 多機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
    4.2 基于TAYLOR級(jí)數(shù)方法的非線性預(yù)測(cè)勵(lì)磁控制
    4.3 基于阿當(dāng)姆斯方法的非線性預(yù)測(cè)勵(lì)磁控制
    4.4 仿真及結(jié)果分析
        4.4.1 多機(jī)系統(tǒng)仿真模型建立
        4.4.2 有功功率擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
    5.1 本文主要工作
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果

(9)基于寬窄帶混合控制算法的車(chē)內(nèi)主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)研究(論文提綱范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 主動(dòng)噪聲控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 主動(dòng)噪聲控制技術(shù)研究歷程
        1.2.2 車(chē)內(nèi)主動(dòng)噪聲控制技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 主動(dòng)噪聲控制基礎(chǔ)理論
    2.1 聲波相消理論
    2.2 自適應(yīng)濾波理論
        2.2.1 FIR濾波器構(gòu)造及原理
        2.2.2 自適應(yīng)濾波LMS算法
    2.3 ANC系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)
        2.3.1 前饋與反饋ANC系統(tǒng)
        2.3.2 單通道與多通道ANC系統(tǒng)
        2.3.3 寬帶與窄帶ANC系統(tǒng)
    2.4 次級(jí)通路辨識(shí)理論及方法
        2.4.1 次級(jí)通路辨識(shí)模型
        2.4.2 次級(jí)通路辨識(shí)精度分析
    2.5 聲反饋消除技術(shù)
    2.6 本章小結(jié)
第3章 主動(dòng)噪聲控制改進(jìn)算法
    3.1 經(jīng)典車(chē)內(nèi)主動(dòng)噪聲控制算法
        3.1.1 陷波FxLMS算法
        3.1.2 基于聲反饋消除的Fx LMS算法
    3.2 經(jīng)典寬窄帶混合主動(dòng)噪聲控制算法
    3.3 改進(jìn)型寬窄帶混合主動(dòng)噪聲控制算法
        3.3.1 基于聲反饋消除的信號(hào)分離子系統(tǒng)
        3.3.2 基于陷波延時(shí)LMS的窄帶ANC子系統(tǒng)
        3.3.3 含脈沖限幅歸一化算法的寬帶ANC子系統(tǒng)
    3.4 算法計(jì)算復(fù)雜度對(duì)比
    3.5 本章小結(jié)
第4章 主動(dòng)噪聲控制算法仿真分析
    4.1 窄帶ANC子系統(tǒng)主動(dòng)控制仿真驗(yàn)證
    4.2 寬帶ANC子系統(tǒng)主動(dòng)控制仿真驗(yàn)證
    4.3 寬窄帶混合主動(dòng)噪聲控制算法仿真驗(yàn)證
    4.4 車(chē)內(nèi)噪聲主動(dòng)控制仿真分析
        4.4.1 車(chē)內(nèi)目標(biāo)噪聲采集試驗(yàn)
        4.4.2 車(chē)內(nèi)噪聲主動(dòng)控制仿真實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 車(chē)內(nèi)主動(dòng)噪聲控制試驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 車(chē)內(nèi)主動(dòng)噪聲控制平臺(tái)搭建
        5.1.1 主動(dòng)噪聲控制硬件系統(tǒng)
        5.1.2 ANC算法程序
        5.1.3 ANC應(yīng)用軟件
    5.2 車(chē)內(nèi)噪聲離線主動(dòng)控制試驗(yàn)
        5.2.1 ANC硬件系統(tǒng)布置
        5.2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.3 實(shí)車(chē)主動(dòng)噪聲控制試驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 后期展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝

(10)帶有可調(diào)因子的預(yù)測(cè)控制算法及其在氣分裝置中的應(yīng)用(論文提綱范文)

摘要
abstract
1 緒論
    1.1 先進(jìn)控制的概述
        1.1.1 先進(jìn)控制的發(fā)展
        1.1.2 先進(jìn)控制的主要內(nèi)容
    1.2 預(yù)測(cè)控制的發(fā)展
    1.3 氣分裝置的研究現(xiàn)狀
    1.4 論文研究背景及意義
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
2 預(yù)測(cè)PI控制算法
    2.1 引言
    2.2 PID控制算法
    2.3 Smith預(yù)估控制的基本原理
    2.4 預(yù)測(cè)PI控制算法
        2.4.1 預(yù)測(cè)PI控制算法的研究現(xiàn)狀
        2.4.2 預(yù)測(cè)PI控制算法的工作原理
    2.5 預(yù)測(cè)PI、Smith預(yù)估、PID控制算法的仿真對(duì)比分析
    2.6 本章小結(jié)
3 帶有可調(diào)因子的預(yù)測(cè)控制算法
    3.1 預(yù)測(cè)模型
    3.2 反饋校正
    3.3 滾動(dòng)優(yōu)化
    3.4 仿真研究
    3.5 本章小結(jié)
4 帶有可調(diào)因子的預(yù)測(cè)控制算法在氣分裝置中的應(yīng)用
    4.1 氣分裝置工藝流程簡(jiǎn)介
        4.1.1 常規(guī)操作與控制方案分析
        4.1.2 操作目標(biāo)與性能指標(biāo)
    4.2 解吸塔先進(jìn)控制方案設(shè)計(jì)
        4.2.1 塔底溫度先進(jìn)控制子系統(tǒng)
        4.2.2 塔底液位先進(jìn)控制子系統(tǒng)
    4.3 先進(jìn)控制(APC)運(yùn)行環(huán)境
    4.4 解吸塔動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的開(kāi)發(fā)
        4.4.1 測(cè)試過(guò)程
        4.4.2 模型測(cè)試結(jié)果
    4.5 先進(jìn)控制接口邏輯的設(shè)計(jì)
    4.6 工程DCS組態(tài)實(shí)現(xiàn)
        4.6.1 ECS-700 系列DCS簡(jiǎn)介
        4.6.2 接口邏輯DCS組態(tài)
    4.7 先進(jìn)控制投用前后的工況對(duì)比效果
    4.8 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果及完成的科研項(xiàng)目

四、基于脈沖響應(yīng)的預(yù)測(cè)控制算法及仿真(論文參考文獻(xiàn))

  • [1]掘進(jìn)工作面自動(dòng)風(fēng)窗開(kāi)度的預(yù)測(cè)控制研究[D]. 方丹. 西安科技大學(xué), 2021(02)
  • [2]非線性迭代學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)控制研究[D]. 馬樂(lè)樂(lè). 華北電力大學(xué)(北京), 2021(01)
  • [3]基于分?jǐn)?shù)階的多通道軌道車(chē)輛主動(dòng)噪聲控制算法研究[D]. 王寧. 湖南工業(yè)大學(xué), 2021(02)
  • [4]基于智能算法的車(chē)內(nèi)路噪多通道主動(dòng)控制技術(shù)研究[D]. 陳琪. 吉林大學(xué), 2020(01)
  • [5]基于輸入整形技術(shù)的起重機(jī)吊具防搖控制策略研究[D]. 孫麗娟. 蘭州理工大學(xué), 2020(12)
  • [6]基于分段式永磁同步電機(jī)的大型望遠(yuǎn)鏡控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 費(fèi)強(qiáng). 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所), 2020(08)
  • [7]改進(jìn)型時(shí)間序列模型預(yù)測(cè)控制及其在熱工過(guò)程中的應(yīng)用[D]. 張鵬程. 南京信息工程大學(xué), 2020(02)
  • [8]基于預(yù)測(cè)控制算法的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)控制器研究[D]. 李祖鵬. 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué), 2020(01)
  • [9]基于寬窄帶混合控制算法的車(chē)內(nèi)主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)研究[D]. 谷飛鴻. 吉林大學(xué), 2020(08)
  • [10]帶有可調(diào)因子的預(yù)測(cè)控制算法及其在氣分裝置中的應(yīng)用[D]. 朱麗. 遼寧石油化工大學(xué), 2020(04)

標(biāo)簽:;  ;  ;  ;  ;  

基于脈沖響應(yīng)的預(yù)測(cè)控制算法與仿真
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