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高放废液冷坩埚玻璃固化自适应负压调节系统的设计

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原子能科学技术 2022年第12期56卷 2607-2615页

作者：王泽学李宝军李玉松郄东生中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413

在两步法冷坩埚玻璃固化冷台架运行过程中,冷坩埚和煅烧炉的压力控制十分重要。由于高放废液中盐分的周期性分解以及设备密封问题等,会导致设备内压力波动较大,如果压力控制不足,极易引发放射性泄漏或尾气系统堵塞和排放超标。本文针对... 详细信息

在两步法冷坩埚玻璃固化冷台架运行过程中,冷坩埚和煅烧炉的压力控制十分重要。由于高放废液中盐分的周期性分解以及设备密封问题等,会导致设备内压力波动较大,如果压力控制不足,极易引发放射性泄漏或尾气系统堵塞和排放超标。本文针对现阶段高放废液冷坩埚玻璃固化冷台架关键设备负压控制存在的大惯性、非线性、大滞后以及不确定性等问题,利用模糊算法设计了一套自适应负压调节系统。本系统建立的模糊算法可根据采集到的数据来预测可能的压力波动,并结合PID控制主动通过调节电磁补气阀控制负压。通过Simulink仿真模块建立了自适应负压控制器仿真模型,并采用历史运行数据对本自适应负压调节系统计算得到的补气量能否维持煅烧炉内的负压稳定进行了实验验证,结果显示,负压偏差积累量降低了98.64%,表明采用自适应负压控制器能有效降低压力波动,并消除泄漏隐患。

关键词：冷坩埚煅烧炉负压调节模糊算法高放废液

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储供基地支援保障能力评估混合算法

系统工程与电子技术 2022年第9期44卷 2832-2839页

作者：周文明崔德康周婧怡张明明朱安石国防大学联合勤务学院北京100858 桂林电子科技大学人工智能学院广西桂林541200 中国人民解放军32707部队北京100071

针对战时物资储供能力评估缺少有效模型算法的问题,分析了储供基地战时物资供应保障的主要影响因素和关键环节,建立了储供基地支援保障能力评估指标体系,提出综合运用定义量化、考核评价、模糊算法、层次分析、排队网络和指数综合等算法... 详细信息

针对战时物资储供能力评估缺少有效模型算法的问题,分析了储供基地战时物资供应保障的主要影响因素和关键环节,建立了储供基地支援保障能力评估指标体系,提出综合运用定义量化、考核评价、模糊算法、层次分析、排队网络和指数综合等算法,计算其人员素质、仓储、装卸、投送、指挥控制、信息保障等指标的值,最后给出了综合保障能力评估模型算法。实例分析验证了所提算法的有效性,为战时作战物资仓储供应保障辅助决策和信息系统设计提供依据。

关键词：仓储供应层次分析法排队论模糊算法指数综合法能力评估

基于模糊Stanley模型的农机全田块路径跟踪算法研究

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农业机械学报 2022年第12期53卷 43-48,88页

作者：崔冰波孙宇吉峰魏新华朱永云章少岑江苏大学农业工程学院镇江212013 江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室镇江212013

为实现农业机械全田块高效自主作业,提出一种增益系数自适应的Stanley模型路径跟踪算法。以横向偏差和航向偏差为输入变量构建隶属度函数,设计模糊推理和解模糊化过程实时确定控制模型增益系数,提高Stanley模型对不同曲率路径的自适应... 详细信息

为实现农业机械全田块高效自主作业,提出一种增益系数自适应的Stanley模型路径跟踪算法。以横向偏差和航向偏差为输入变量构建隶属度函数,设计模糊推理和解模糊化过程实时确定控制模型增益系数,提高Stanley模型对不同曲率路径的自适应能力。为验证所提算法有效性,以移动小车为平台开展联合收获机回字形全田块自主作业路径跟踪试验,结果表明所提算法显著改善Stanley模型路径跟踪精度,直线作业速度2.5 m/s、转弯速度1 m/s时,直线段和曲线段最大跟踪误差均小于3 cm。大初始横向偏差路径跟踪试验表明,模糊Stanley模型较Stanley模型大幅度减小路径跟踪上线距离,满足农业机械全田块高效自动导航作业要求。

关键词：农业机械自动导航路径跟踪 Stanley模型模糊算法

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虚拟装配手势库设计及人机工效评估优化

上海交通大学学报 2022年第2期56卷 127-133页

作者：郭加伟许志杰何其昌上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对虚拟装配环境下,虚拟人上肢仿真设置效率低、人机工效评估不精确的问题,对手部装配动作进行分析,定义手部关节结构、手臂及手部尺寸,建立参数化的装配手势模型并形成手势库.采用模糊算法改进快速上肢评估(RULA)方法,利用梯形函数对... 详细信息

针对虚拟装配环境下,虚拟人上肢仿真设置效率低、人机工效评估不精确的问题,对手部装配动作进行分析,定义手部关节结构、手臂及手部尺寸,建立参数化的装配手势模型并形成手势库.采用模糊算法改进快速上肢评估(RULA)方法,利用梯形函数对关节角度处于临界值时的评估分值进行优化,通过规则库得出最终评估结果.采用劳损指数(SI)评估手部、手腕等肌肉骨骼作业风险,并与模糊RULA评估加权计算综合得分,对虚拟手装配过程进行连续的人机工效评估,捕捉装配作业期间的风险姿势.最后,基于3DExperience平台对上述方法进行集成,并通过手机通讯元件的装配作业进行应用验证.

关键词：虚拟装配手势库快速上肢评估劳损指数模糊算法

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三轴机载光电系统的模糊滑模鲁棒控制方法

红外与激光工程 2022年第8期51卷 372-377页

作者：雷根平刘婷婷河南机电职业学院信息工程学院河南郑州451191 郑州西亚斯学院电子信息工程学院河南郑州451150

为了克服机体振动和气流扰动对三轴机载光电系统对准精度的影响,提出了一种模糊滑模鲁棒控制方法。首先根据坐标转换关系建立了三轴机载光电系统的数学模型,然后引入模糊算法准确估计干扰大小,并设计了模糊滑模鲁棒控制律,最后给出了稳... 详细信息

为了克服机体振动和气流扰动对三轴机载光电系统对准精度的影响,提出了一种模糊滑模鲁棒控制方法。首先根据坐标转换关系建立了三轴机载光电系统的数学模型,然后引入模糊算法准确估计干扰大小,并设计了模糊滑模鲁棒控制律,最后给出了稳定性分析,能够确保三轴机载光电系统对目标方位的高精度跟踪。仿真结果表明:提出的方法与分数阶控制方法相比,表现出了更优的控制效果,可在300 ms内稳定跟踪指令信号,最大干扰估计误差仅为0.2 N·m,且具有更高的控制精度,对俯仰角、滚转角和航向角的最大跟踪误差分别仅为0.5°、0.7°和0.4°,大幅提高了三轴机载光电系统的对准精度。

关键词：三轴机载光电系统干扰模糊算法积分终端滑模鲁棒控制

基于变预测时域MPC的自动驾驶汽车轨迹跟踪控制研究

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机械工程学报 2022年第24期58卷 275-288页

作者：杜荣华胡鸿飞高凯黄浩长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114 长沙理工大学智能道路与车路协同湖南省重点实验室长沙410114

为了保证自动驾驶汽车轨迹跟踪的精度及行驶过程中的稳定性,提出一种基于车辆横向稳定状态在线识别和模糊算法的变预测时域模型预测控制(MPC)方法。针对车辆稳定状态的在线识别,采用k-means聚类算法对车辆行驶状态参数进行聚类分析,得... 详细信息

为了保证自动驾驶汽车轨迹跟踪的精度及行驶过程中的稳定性,提出一种基于车辆横向稳定状态在线识别和模糊算法的变预测时域模型预测控制(MPC)方法。针对车辆稳定状态的在线识别,采用k-means聚类算法对车辆行驶状态参数进行聚类分析,得到聚类质心,通过在线对比当前车辆状态量与不同聚类质心之间的欧氏距离获取车辆的实时安全等级。同时计算出当前车辆的轨迹跟踪横向偏移量,以这二者为输入,通过模糊控制算法在线计算出预测时域的变化量并输出给MPC控制器实现预测时域的自适应调整,最后求解出自动驾驶车辆跟踪轨迹的最优的控制序列,以达到在保持车辆稳定的前提下实现高精度轨迹跟踪控制的目的。CarSim/Simulink联合仿真结果表明,改进后的变预测时域MPC算法在提高自动驾驶汽车轨迹跟踪精度及横向稳定性方面的表现优于传统MPC控制器。

关键词：自动驾驶轨迹跟踪 k-means算法模糊算法模型预测控制

一种抑制开关磁阻电机转矩脉动的电流控制方法

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电机与控制学报 2022年第9期26卷 49-56页

作者：孟繁贵张文鹏刘爱民王宇琛张红奎沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870 沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁沈阳110066

本文提出一种无需反馈瞬时转矩和计算开通、关断角,即可降低开关磁阻电机转矩脉动的电流控制方法。该方法借鉴同步电机的dq轴控制思想,根据开关磁阻电机的电流、电感特性将参考电流非负处理和修正,以保持输出转矩的平稳。为保证电机的... 详细信息

本文提出一种无需反馈瞬时转矩和计算开通、关断角,即可降低开关磁阻电机转矩脉动的电流控制方法。该方法借鉴同步电机的dq轴控制思想,根据开关磁阻电机的电流、电感特性将参考电流非负处理和修正,以保持输出转矩的平稳。为保证电机的系统效率,减少转速较高时因续流产生的负转矩,采用电流前移法,通过模糊算法调整移动角,进一步完善参考电流。搭建三相9/6极开关磁阻电机仿真系统和实验平台,实现传统电流控制和提出的电流控制,对这两种控制方式在不同转速下的开关磁阻电机转矩脉动进行对比和分析。仿真和实验结果表明,提出的电流控制方法在开关磁阻电机中低速运行时均可有效降低27%~34%的转矩脉动。

关键词：开关磁阻电机 dq轴控制系统效率电流前移模糊算法移动角

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随钻姿态测量重力加速度自适应提取算法

仪器仪表学报 2022年第2期43卷 17-25页

作者：韩冬孙伟陈龙连杰西安电子科技大学西安710126 中煤科工集团西安研究院有限公司西安710077

为解决旋转导向钻井过程中由于钻具的高速旋转、剧烈振动和冲击给随钻姿态测量带来巨大干扰的问题,基于互补滤波框架提出了一种钻具重力加速度提取算法。首先通过余弦矩阵微分方程得到基于陀螺仪的重力加速度的递推方程,然后利用陀螺仪... 详细信息

为解决旋转导向钻井过程中由于钻具的高速旋转、剧烈振动和冲击给随钻姿态测量带来巨大干扰的问题,基于互补滤波框架提出了一种钻具重力加速度提取算法。首先通过余弦矩阵微分方程得到基于陀螺仪的重力加速度的递推方程,然后利用陀螺仪和加速度计在频率上互补的特性,在互补滤波框架下融合得到钻具重力加速度;同时,为了提高系统鲁棒性,利用非重力加速度和钻具旋转速度作为模糊算法输入,通过模糊算法动态调整互补滤波参数;最后设计了振动和旋转实验验证了算法的有效性。实验结果表明,使用本文算法提取重力加速度后姿态估计精度得到明显提升,本文算法相比于基于Kalman滤波框架的重力加速度提取算法在PC机测试环境下单次运算时间减少31.9%。

关键词：随钻测量互补滤波模糊算法信号提取

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基于模糊迭代算法的曲面恒力跟踪

上海交通大学学报 2020年第4期54卷 344-351页

作者：张铁肖蒙邹焱飚肖佳栋华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640

针对机器人末端执行器对曲面轮廓跟踪时难以得到恒定跟踪力的问题,对机器人末端执行器和曲面轮廓的接触力进行了研究,建立了研究对象曲面法向力和已知传感器坐标系的映射关系,提出了一种模糊迭代算法.模糊迭代算法不需要得到系统内部传... 详细信息

针对机器人末端执行器对曲面轮廓跟踪时难以得到恒定跟踪力的问题,对机器人末端执行器和曲面轮廓的接触力进行了研究,建立了研究对象曲面法向力和已知传感器坐标系的映射关系,提出了一种模糊迭代算法.模糊迭代算法不需要得到系统内部传递函数,简化了建模设计,同时,模糊迭代算法根据上次实验力误差以及误差变化量模糊补偿机器人的轨迹,加快了收敛速度,文中在理论上证明了模糊迭代算法有界收敛.实验结果显示:接触力的波动范围在±3 N之内,验证了此算法的可行性,相比于传统的比例微分(PD)算法,接触力误差波动的均方差减少了42%;相比于未进行模糊补偿的算法,在所选择的时间段内迭代周期至少减了1次.

关键词：机器人曲面跟踪恒力控制模糊算法迭代算法