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An effective discrete artificial bee colony algorithm for flow shop scheduling problem with intermediate buffers

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Journal of Central South University 2015年第9期22卷 3471-3484页

作者：张素君顾幸生 School of Mechanical and Electrical Engineering Henan Institute of Science and Technology Key Laboratory of Advanced Control and Optimization for Chemical Process Ministry of Education East China University of Science and Technology

An effective discrete artificial bee colony(DABC) algorithm is proposed for the flow shop scheduling problem with intermediate buffers(IBFSP) in order to minimize the maximum completion time(i.e makespan). The effective combination of the insertion and swap operator is applied to producing neighborhood individual at the employed bee phase. The tournament selection is adopted to avoid falling into local optima, while, the optimized insert operator embeds in onlooker bee phase for further searching the neighborhood solution to enhance the local search ability of algorithm. The tournament selection with size 2 is again applied and a better selected solution will be performed destruction and construction of iterated greedy(IG) algorithm, and then the result replaces the worse one. Simulation results show that our algorithm has a better performance compared with the HDDE and CHS which were proposed recently. It provides the better known solutions for the makespan criterion to flow shop scheduling problem with limited buffers for the Car benchmark by Carlier and Rec benchmark by Reeves. The convergence curves show that the algorithm not only has faster convergence speed but also has better convergence value.

关键词： discrete artificial bee colony algorithm flow shop scheduling problem with intermediate buffers destruction and construction tournament selection

State Estimation for Linear Constrained Systems with Unknown Input

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Chinese Journal of Electronics 2014年第3期23卷 539-544页

作者： WEN Chuanbo CAI Yunze Department of Automation Shanghai Jiao Tong University College of Electric Engineering Shanghai Dianji University

This paper deals with the filtering problem for linear discrete constrained dynamic systems with unknown input. The constraint matrix and constraint vector in this system are allowed to vary in the value and in the dimension. The original full state is separated into two parts,and the estimate of the state is reduced to find the optimal estimate of a singular system. The estimable condition is researched and a recursive estimator for the original full state is presented. A rigorous mathematical induction is given to compare the performance of our approach to that of the existing method without constraint. A numerical example is presented to demonstrate the effectiveness of the new method.

关键词： Constrained filtering Estimate error co-variance Unknown input Singular system

考虑负载不确定的异步电机反馈线性化的最小损耗控制

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电机与控制学报 2017年第5期21卷 73-80页

作者：王爱元李健顾春阳上海电机学院电气学院上海201306

研究异步电机负载变动时基于反馈线性化的最小损耗控制的实现问题。首先分析了异步电机的损耗特性,建立了受电机温度时变参数影响小的最小损耗磁链控制模型,揭示了通过转矩的实时估计对磁链进行控制可实现最小损耗控制。应用微分几何精... 详细信息

研究异步电机负载变动时基于反馈线性化的最小损耗控制的实现问题。首先分析了异步电机的损耗特性,建立了受电机温度时变参数影响小的最小损耗磁链控制模型,揭示了通过转矩的实时估计对磁链进行控制可实现最小损耗控制。应用微分几何精确线性化的理论,建立了考虑负载转矩不确定性的异步电机反馈线性化模型,实现了转速和磁链的线性化解耦控制,电机转矩的实时估计依据参考模型在电动机反馈线性化控制中实现。异步电机的反馈线性化控制既提高了动态时的响应速度,又实现了稳态时的轻载高效率运行。合理选取控制参数,实现转速、磁链以及转矩估计的渐进收敛。仿真实验表明所提控制方法的可行性和有效性。

关键词：异步电机最小损耗反馈线性化控制参考模型转矩估计

三段Halbach磁铁阵列永磁同步电机铁心的优化设计

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电机与控制学报 2017年第4期21卷 37-43页

作者：王爱元朱建国商雨青上海电机学院电气学院上海200240 悉尼理工大学电气机械和机电系统学院

Halbach磁铁阵列和集中绕组的分数槽绕组应用于永磁同步电机可提高输出转矩并降低转矩波动,满足伺服系统快速性和高精确度的要求,但需要对电机铁心进行再设计。依据Halbach磁铁阵列的理论建立了每极三段Halbach磁铁阵列永磁同步电机磁... 详细信息

Halbach磁铁阵列和集中绕组的分数槽绕组应用于永磁同步电机可提高输出转矩并降低转矩波动,满足伺服系统快速性和高精确度的要求,但需要对电机铁心进行再设计。依据Halbach磁铁阵列的理论建立了每极三段Halbach磁铁阵列永磁同步电机磁场的模型,并分析了气隙磁场特点,提出采用集中绕组的分数槽绕组削弱齿谐波。分析电机铁心的结构特点,确定多个关键尺寸为设计变量,以一定电流的最大转矩平均值和最小转矩波动为主要优化目标,采用Taguchi方法简化优化设计的计算,并建立了双层的优化模型。以一台8极9槽的伺服电动机为例,采用有限元计算,阐述了每极三段Halbach磁铁阵列永磁电机多变量、多目标的优化过程。

关键词：永磁同步电动机 Halbach磁铁阵列分数槽绕组 Taguchi法铁心设计多目标优化

非均匀采样数据系统时变故障估计与调节最优集成设计

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自动化学报 2014年第7期40卷 1493-1504页

作者：邱爱兵吉虹钢顾菊平南通大学电气工程学院南通226019

针对一类发生连续时变故障的非均匀采样数据系统,建立了一套主动容错控制最优设计方案.首先,为了实现基于非均匀离散采样输出对连续故障的估计,同时鉴于现有自适应故障诊断方法无法直接推广于非均匀采样数据系统,提出一种连续时间增广... 详细信息

针对一类发生连续时变故障的非均匀采样数据系统,建立了一套主动容错控制最优设计方案.首先,为了实现基于非均匀离散采样输出对连续故障的估计,同时鉴于现有自适应故障诊断方法无法直接推广于非均匀采样数据系统,提出一种连续时间增广观测器最优设计方法,既能保证故障估计误差快速收敛同时又对外界干扰鲁棒;并且提出一个迭代算法对故障估计延迟与系统鲁棒性进行权衡;进一步地,基于所获得的故障信息,并考虑估计误差和时变故障内采样特性对容错控制带来的不利因素,设计基于状态反馈的非均匀采样容错控制器来快速恢复故障系统性能;最后,通过对四容水箱基准实例的仿真来验证所提方法的有效性.

关键词：时变故障调节非均匀采样采样容错控制性能权衡

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基于事件触发的故障诊断与动态调节集成设计

控制理论与应用 2018年第8期35卷 1159-1166页

作者：邱爱兵胡贤邱卫东季胜蓝南通大学电气工程学院江苏南通226019 江苏东源电器集团股份有限公司江苏南通226341

本文发展了一种事件触发采样与更新检测机制、故障诊断及调节的集成设计框架.事件触发技术不仅用于传感器端,同时也用于容错控制器端.所设计的故障诊断观测器能够应用基于事件触发的非均匀采样输出同时估计故障和系统状态,基于所获得的... 详细信息

本文发展了一种事件触发采样与更新检测机制、故障诊断及调节的集成设计框架.事件触发技术不仅用于传感器端,同时也用于容错控制器端.所设计的故障诊断观测器能够应用基于事件触发的非均匀采样输出同时估计故障和系统状态,基于所获得的状态和估计信息,构造事件触发更新检测器和动态容错控制器,进而借助于增广系统方法来集成设计两个事件触发检测器、故障诊断观测器和容错控制器,以保证故障系统的性能,同时尽可能的降低传感器、控制器、执行器三者之间的信息传输频率.仿真实例验证了所提方法的可行性和优越性.

关键词：故障调节事件触发故障估计集成设计

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基于滑模观测器和广义观测器的故障估计方法

自动化学报 2018年第9期44卷 1698-1705页

作者：文传博邓露吴兰上海电机学院电气学院上海201306 河南工业大学电气工程学院郑州450001

针对受未知干扰影响的一类非线性系统,提出一种基于滑模观测器和广义观测器的执行器故障和传感器故障估计方法.首先通过线性变换将原系统解耦为两个降阶的子系统,其中一个子系统受执行器故障和干扰的影响,另一个含有传感器故障和干扰,... 详细信息

针对受未知干扰影响的一类非线性系统,提出一种基于滑模观测器和广义观测器的执行器故障和传感器故障估计方法.首先通过线性变换将原系统解耦为两个降阶的子系统,其中一个子系统受执行器故障和干扰的影响,另一个含有传感器故障和干扰,进一步将后一个子系统转化为广义系统.对两类子系统分别设计滑模观测器和广义观测器,给出估计误差一致最终有界的条件,得到系统状态和未知干扰的估计值.然后,利用等效输出控制原理重构执行器故障,引入干扰补偿保证重构算法的鲁棒性,再根据广义观测器的结果获得传感器故障的估计值.最后,通过计算机仿真验证了本文方法的有效性.

关键词：执行器故障传感器故障广义观测器滑模观测器故障估计

模糊布谷鸟算法在风电机组变桨自抗扰控制中的应用

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太阳能学报 2021年第1期42卷 222-229页

作者：田黄田谢源施铃丽刘浩上海电机学院电气学院上海201306

针对自抗扰控制器存在参数众多整定难度大这一明显缺点,提出通过智能算法来实现参数的自动整定。分析布谷鸟算法的原理及步骤,利用模糊逻辑优化布谷鸟算法的种群多样性并改善其收敛速度,为实现自抗挠控制(ADRC)参数的自整定,将优化改善... 详细信息

针对自抗扰控制器存在参数众多整定难度大这一明显缺点,提出通过智能算法来实现参数的自动整定。分析布谷鸟算法的原理及步骤,利用模糊逻辑优化布谷鸟算法的种群多样性并改善其收敛速度,为实现自抗挠控制(ADRC)参数的自整定,将优化改善后的模糊布谷鸟算法应用到参数整定过程中。通过仿真试验,验证通过模糊布谷鸟算法自动整定ADRC参数的可行性,并就整定ADRC参数的过程与粒子群算法及常规布谷鸟算法进行对比验证。仿真结果表明,模糊布谷鸟算法整定ADRC参数的过程更加迅速,且整定后的ADRC能较好满足风力发电机变桨距控制要求,可有效维持风电机组输出功率的稳定性。

关键词：风电机组人工智能模糊逻辑变桨控制自抗扰控制器模糊布谷鸟算法

基于非线性自抗扰控制器的PMSM直接转矩控制

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计算机应用与软件 2021年第7期38卷 41-45,52页

作者：李少朋谢源张凯贺耀庭上海电机学院电气学院上海201306

针对传统的永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制中转矩脉动和磁链脉动较大及转速超调等问题,研究一种基于非线性自抗扰控制的PMSM直接转矩控制策略。将传统的PI控制器替换成非线性的自抗扰控制器,设计转速环自抗扰控制器。自抗扰控制器中的... 详细信息

针对传统的永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制中转矩脉动和磁链脉动较大及转速超调等问题,研究一种基于非线性自抗扰控制的PMSM直接转矩控制策略。将传统的PI控制器替换成非线性的自抗扰控制器,设计转速环自抗扰控制器。自抗扰控制器中的扩张状态观测器将外部扰动和未知系统的参数的变化进行估计,并通过补偿手段加以控制,提高系统的抗干扰性能。微分跟踪器将给定转速平滑化,使得系统快速跟踪给定的转速信号,提高系统的响应能力。仿真实验验证了该策略的可靠性和有效性。

关键词：永磁同步电机直接转矩控制非线性自抗扰控制器 PI控制器