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基于卷积神经网络前馈补偿的选煤厂燃煤炉重介质分选智能控制技术

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洁净煤技术 2024年第S1期 577-582页

作者：刘军国能神东煤炭集团洗选中心

燃煤炉选煤重介分选过程中，采集到的煤泥浆含量、磁物质含量等数据可能存在误差，无法准确捕捉到煤炭的关键特征，导致重介分选过程无法克服意外扰动，控制只能采用反馈形式，控制效果较差。为此，提出基于卷积神经网络前馈补偿的选煤... 详细信息

燃煤炉选煤重介分选过程中，采集到的煤泥浆含量、磁物质含量等数据可能存在误差，无法准确捕捉到煤炭的关键特征，导致重介分选过程无法克服意外扰动，控制只能采用反馈形式，控制效果较差。为此，提出基于卷积神经网络前馈补偿的选煤厂燃煤炉重介质分选智能控制技术。通过仪器实时采集选煤工艺介质中的煤泥浆含量、重介质密度和磁物质含量等分选参数。通过卷积神经网络模型识别评价煤泥滤饼含水比例，作为重介分选智能控制依据；基于历史数据和煤泥饼含水量数据，设计前馈补偿方法。通过补偿精煤灰分分选中的扰动，得到精煤灰分的分选模型，估算出合理的分选参数数值。将通过仪器采集的含量参数作为前馈输入特征，根据实时监测和估算出的分选参数数值，对输出期望数值进行动态调整。实验结果表明，方法对燃煤炉选煤重介分选过程智能控制效果好，煤泥含水量波动较小，能保证选煤效率和质量。

关键词：前馈补偿卷积神经网络燃煤炉选煤重介分选介质密度

基于前馈补偿的轮腿式平台多任务复合运动解耦控制

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北京理工大学学报 2024年

作者：刘辉马嘉勇杨海洋郝伟赫北京理工大学机械与车辆学院北京理工大学前沿技术研究院

轮腿式平台在执行复杂作战环境载运任务时,由于其动态协调腿部与车轮运动是复杂耦合的，其行驶速度的稳定性、位姿控制的精确性都十分困难.文中基于轮腿式平台通过有限高度场景的动态协调任务，提出了一种基于前馈补偿的多任务优先级复... 详细信息

轮腿式平台在执行复杂作战环境载运任务时,由于其动态协调腿部与车轮运动是复杂耦合的，其行驶速度的稳定性、位姿控制的精确性都十分困难.文中基于轮腿式平台通过有限高度场景的动态协调任务，提出了一种基于前馈补偿的多任务优先级复合运动解耦控制框架.首先，分别建立了关节和车轮动力学模型，降低模型复杂度；然后，搭建了基于任务优先级的前馈关节力矩解算，叠加轮端前馈交互力和反馈控制力矩降低实时位姿调整对质心速度的影响；最后，采用转速闭环PI控制器，并引入车轮滚动阻力实现车轮速度到质心速度的有效传递.仿真结果表明，所提出控制方法在受限场景运动过程中平台质心速度最大跟踪误差小于3%，为轮腿式平台复杂环境下执行任务提供了可行控制框架.

关键词：轮腿式平台前馈补偿任务优先级解耦控制

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基于ISOA的微织构机床伺服前馈补偿控制

机械设计与制造 2024年第4期398卷 172-176,180页

作者：王忠明吴国庆茅靖峰胡坤南通大学电气工程学院江苏南通226019

为了解决微织构机床速度伺服跟踪精度不高的问题,在建立机电耦合动力学模型基础上,提出结合改进人群搜索优化算法(Improved Seeker Optimization Algorithm,ISOA)与前馈补偿PID的控制方案,设计了ISOA+前馈补偿PID控制器的控制结构,实现... 详细信息

为了解决微织构机床速度伺服跟踪精度不高的问题,在建立机电耦合动力学模型基础上,提出结合改进人群搜索优化算法(Improved Seeker Optimization Algorithm,ISOA)与前馈补偿PID的控制方案,设计了ISOA+前馈补偿PID控制器的控制结构,实现微织构机床伺服进给系统的PID参数寻优设计。为验证该控制策略的实际效果,采用Matlab搭建仿真实验平台,并与传统的智能优化算法相比较。仿真结果表明,基于ISOA优化的前馈补偿PID优化效果更好,速度跟踪性能得到很大改善,验证了其正确有效性。

关键词：微织构机床伺服控制改进人群搜索优化算法前馈补偿

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永磁同步电机模糊控制和前馈补偿研究

中国测试 2024年第8期50卷 151-156页

作者：梅善瑜陶为戈侯虎江苏理工学院电气信息工程学院江苏常州213001

针对永磁同步电机控制位置跟踪精度低、响应速度慢等问题,提出一种模糊控制和前馈补偿相结合的新型位置环控制方法。在分析永磁同步电机矢量控制原理的基础上,将比例P算法和模糊控制算法相结合,并引入前馈补偿算法用于永磁同步电机位置... 详细信息

针对永磁同步电机控制位置跟踪精度低、响应速度慢等问题,提出一种模糊控制和前馈补偿相结合的新型位置环控制方法。在分析永磁同步电机矢量控制原理的基础上,将比例P算法和模糊控制算法相结合,并引入前馈补偿算法用于永磁同步电机位置环控制,在Matlab/Simulink仿真平台上搭建永磁同步电机仿真模型并进行对比分析。仿真结果表明,使用新型位置环控制器系统相较于常规P算法和模糊P算法控制系统,在电机空载、带负载两种运行状态下,输入阶跃位置信号时,响应速度分别提高25%和10%、24%和9.5%;输入斜坡位置信号时,跟踪误差分别减小26.7%和42.7%、26.9%和44.5%。该方法可有效提高系统的位置跟踪效果与鲁棒性。

关键词：永磁同步电机位置环控制模糊控制前馈补偿

基于前馈补偿LQR与PID的矿井无轨胶轮车横纵向控制研究

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金属矿山 2024年第1期 139-148页

作者：江松武露云付信凯顾清华洪勇章赛卢才武西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司安徽马鞍山243000 金属矿山安全与健康国家重点实验室安徽马鞍山243000 中钢集团山东富全矿业有限公司山东济宁272000

无人驾驶技术是实现无轨胶轮车井下安全、智能、高效运输的重要方案之一,为了提高无人驾驶过程中的轨迹跟踪精度,提出了基于前馈补偿的横向线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)与纵向比例积分微分(Proportion Integration... 详细信息

无人驾驶技术是实现无轨胶轮车井下安全、智能、高效运输的重要方案之一,为了提高无人驾驶过程中的轨迹跟踪精度,提出了基于前馈补偿的横向线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)与纵向比例积分微分(Proportion Integration Derivative,PID)位移速度调节器相结合的控制策略,实现车辆的横纵向协调控制。通过建立考虑轮胎侧偏特性的2自由度无轨胶轮车动力学模型和跟踪误差模型,并采用井下无轨胶轮车实车参数建立其电机模型,得到车辆的驱动制动输出。利用Carsim和Matlab/Simulink搭建联合仿真环境,分别在井下双车道工况、单车道工况与颠簸路面工况下进行了轨迹跟踪仿真验证。结果表明:在3种工况下车辆轨迹跟踪过程中的最大横向误差仅为5 cm,最大纵向误差仅为10 cm,速度误差控制在1 m/s以内,航向误差范围为±0.1 rad,前轮偏转角变化平稳未出现抖动现象。为验证控制器在井下实际环境下的跟踪性能,使用实验室小车于陕西某井下巷道进行了现场试验验证,结果表明:井下实际巷道下试验结果误差仍在合理范围内,解决了车辆运行过程中的速度和路径的时变问题,反映出该控制器具有较高的精度和较好的稳定性。

关键词：无轨胶轮车 LQR PID 前馈补偿电机模型横纵向协调控制智能矿山

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基于前馈补偿的双馈感应发电机励磁控制研究

水电与新能源 2024年第4期38卷 11-13,18页

作者：廖威中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014

针对双馈感应电机在发生低电压故障时定转子产生瞬时暂态振荡电流及传统Crowbar电路保护方式,将使其消耗较大无功而降低可控性的问题,提出一种转子电流前馈补偿的励磁控制方案。根据双馈电机的数学模型及等效电路结构,分析其定子侧电网... 详细信息

针对双馈感应电机在发生低电压故障时定转子产生瞬时暂态振荡电流及传统Crowbar电路保护方式,将使其消耗较大无功而降低可控性的问题,提出一种转子电流前馈补偿的励磁控制方案。根据双馈电机的数学模型及等效电路结构,分析其定子侧电网发生低电压故障时的电磁暂态特性,归纳定转子暂态电流的变化规律。再通过电网电压与转子电流对定子电流的控制传递函数,分析电网电压跌落对定子暂态电流振荡的作用机理,并提出由控制转子电流对定子电流进行前馈补偿的故障穿越方案,经仿真分析证明了其有效性。

关键词：风力发电双馈感应电机励磁控制前馈补偿

基于前馈补偿的重载液压机械臂运动高精度控制研究

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建设机械技术与管理 2024年第4期37卷 30-32页

作者：翟浩洋山东泰山索道产业发展有限公司山东泰安271000

常规的重载液压机械臂运动高精度控制方法主要使用CANopen分布式通信架构生成控制指令,易受可变工况失稳影响,导致控制轨迹坐标与规划轨迹坐标不拟合,因此,研究一种基于前馈补偿的重载液压机械臂运动高精度控制方法。辨识重载液压机械... 详细信息

常规的重载液压机械臂运动高精度控制方法主要使用CANopen分布式通信架构生成控制指令,易受可变工况失稳影响,导致控制轨迹坐标与规划轨迹坐标不拟合,因此,研究一种基于前馈补偿的重载液压机械臂运动高精度控制方法。辨识重载液压机械臂运动控制参数,利用前馈补偿生成了液压机械臂运动高精度控制方程,从而完成了重载液压机械臂运动高精度控制。实例分析结果表明,设计的重载液压机械臂运动前馈补偿高精度控制方法应用下控制轨迹坐标与规划轨迹坐标较拟合,证明设计方法的控制效果较好,具有可靠性,能够为提高重载液压机械臂运动效率,降低作业难度作出重要贡献。

关键词：前馈补偿重载液压机械臂运动高精度控制

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基于前馈补偿的六自由度空间柔性机械臂控制方法

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机械工业标准化与质量 2024年第4期 53-56页

作者：苏志艺厦门宏发电力电器有限公司

为了提高机械臂系统的控制精度和抗振动能力,提出一种基于前馈补偿的六自由度空间柔性机械臂控制方法。通过建立弹性振动模型,对六自由度空间柔性机械臂的振动特性进行分析,获取振动频率、模态形式和振动幅度等信息。通过传感器测量机... 详细信息

为了提高机械臂系统的控制精度和抗振动能力,提出一种基于前馈补偿的六自由度空间柔性机械臂控制方法。通过建立弹性振动模型,对六自由度空间柔性机械臂的振动特性进行分析,获取振动频率、模态形式和振动幅度等信息。通过传感器测量机械臂的实时振动状态,得到振动频率、幅值、相位信息,基于获取的信息将机械臂振动抑制作为目标,结合所构建的模型通过前馈补偿减小六自由度空间柔性机械臂的振动,并将前馈补偿控制器与PID控制器结合使用,实现更精确和更稳定的控制。实验结果表明,所提方法的应用可为六自由度空间柔性机械臂的实际工作提供更准确、稳定的控制。

关键词：前馈补偿六自由度柔性机械臂弹性振动传感器动力学

基于扰动前馈补偿的HMT换段离合器控制方法

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农业工程学报 2023年第9期39卷 76-82页

作者：曹付义李辉煌罗自赢张明柱河南科技大学车辆与交通工程学院洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心洛阳471003

液压机械传动装置(hydro-mechanical transmission,HMT)是一种机-液耦合的强非线性系统,在换段过程中存在外界负载扰动和建模误差等因素影响其换段品质。该研究在分析HMT组成及工作原理的基础上,建立了HMT换段过程动力学模型和线性二次... 详细信息

液压机械传动装置(hydro-mechanical transmission,HMT)是一种机-液耦合的强非线性系统,在换段过程中存在外界负载扰动和建模误差等因素影响其换段品质。该研究在分析HMT组成及工作原理的基础上,建立了HMT换段过程动力学模型和线性二次型控制模型,提出一种基于扰动前馈补偿的换段离合器控制方法,借助扰动观测器估计HMT换段过程的总扰动,将扰动补偿增益引入控制器的前馈项,实现扰动前馈补偿,并设计了抑制换段过程扰动的控制器。仿真结果表明,与未采用扰动前馈补偿控制相比,扰动前馈补偿控制的扰动值最大降低了48.9%、冲击度降低了27.8%、滑摩功减少了29.6%、换段时间减少了15.3%。最后通过试验验证了所提方法在快速处理换段过程扰动的同时,可较好地提升HMT的换段品质。研究结果可为液压机械传动装置的工程应用提供参考。

关键词：液压机械传动控制换段离合器前馈补偿