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钢包精炼炉的电极系统智能建模及控制

北京科技大学学报 2004年第1期26卷 82-85页

作者：张绍德安徽工业大学电气信息学院马鞍山243002

针对钢包精炼炉电极控制系统具有非线性、时变、模型不确定、大滞后、多输入多输出耦合的特点,提出一种基于神经网络实时在线辩识的内模控制方案.控制器采用神经网络解耦,将混沌机制引入到BP算法中,用以加快学习的收敛速度.仿真结果证... 详细信息

针对钢包精炼炉电极控制系统具有非线性、时变、模型不确定、大滞后、多输入多输出耦合的特点,提出一种基于神经网络实时在线辩识的内模控制方案.控制器采用神经网络解耦,将混沌机制引入到BP算法中,用以加快学习的收敛速度.仿真结果证实了控制策略的有效性.

关键词：钢包精炼炉神经网络内模控制神经网络解耦混沌机制实时在线辩识电弧炉

新能源接入的多端柔性直流输电系统解耦控制策略研究

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新能源接入的多端柔性直流输电系统解耦控制策略研究

作者：邹玮玮兰州交通大学

学位级别：硕士

多端柔性直流输电系统(VSC-MTDC)具有可实现多电源供电、多落点受电以及运行方式多样的特点,且具有良好的可扩展性与可靠性,在大规模新能源并网、孤岛供电以及多个异步电网互联工程中具有广阔的应用前景。随着各国能源结构的调整以及直... 详细信息

多端柔性直流输电系统(VSC-MTDC)具有可实现多电源供电、多落点受电以及运行方式多样的特点,且具有良好的可扩展性与可靠性,在大规模新能源并网、孤岛供电以及多个异步电网互联工程中具有广阔的应用前景。随着各国能源结构的调整以及直流输电技术的不断发展,多端柔性直流输电技术成为解决新能源外送问题的强有力手段。作为典型的高阶系统,多端柔性直流输电系统中存在复杂的耦合关系,新能源发电具有随机性间歇性等特点易于对整个系统产生不良影响,为系统安全稳定运行带来挑战,系统中存在的耦合一定程度上限制风电并网的工程应用。因此研究新能源接入的多端柔性直流输电系统解耦控制策略对系统的安全、稳定以及经济运行具有重要意义。本文首先根据换流器(VSC)的结构得出其dq旋转坐标系下数学模型,根据系统拓扑结构将新能源接入的多端柔性直流输电系统分为多端柔性直流输电系统连接交流系统以及多端柔性直流输电系统两部分建立整个系统的全局小信号模型,分析并得出系统中存在的耦合机制,应用PI双闭环控制器进行仿真分析,验证所建立小信号模型的准确性。针对系统中存在的耦合问题,基于新能源接入的多端柔性直流输电系统小信号模型及所得耦合机制,提出神经网络内模解耦控制策略,利用神经网络构造内模控制中的内部模型与内模控制器,并在控制系统中加入反馈控制器,以应对控制系统运行初期神经网络内部模型与神经网络内模控制器因没有得到足够次数训练导致控制效果较差的问题。在MATLAB/SIMULINK中验证所设计控制器的解耦效果,在提升控制系统性能的基础上,极大的削弱系统中存在的耦合,提升整个系统的稳定性。针对神经网络内模解耦控制的不足,以控制系统解耦性能为控制器设计目标,提出混合H/H鲁棒解耦控制,将新能源接入的多端柔性直流输电系统解耦控制问题转化为混合H/H鲁棒控制问题,并以控制系统H性能与H性能以及LMI区域极点配置来优化求解混合H/H鲁棒解耦控制器,在MATLAB/SIMULINK中与PI控制以及神经网络内模解耦控制进行仿真对比,证明所设计控制器具有更加优越的解耦性能,同时使得控制系统具有更加优良的故障后恢复性能。

关键词：多端柔性直流输电风力发电小信号模型耦合机制神经网络内模控制混合H2/H∞鲁棒控制

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沥青洒布车嵌入式系统设计及控制算法研究

沥青洒布车嵌入式系统设计及控制算法研究

作者：房晓青岛科技大学

学位级别：硕士

沥青洒布车是一种以喷洒热态沥青、乳化沥青、渣油等液态沥青为主，并具有运输液态沥青能力的沥青路面修筑机械。随着我国公路事业的发展，新材料、新工艺的应用对沥青洒布车的性能提出了更高的要求。而洒布控制系统则是沥青洒布车、同... 详细信息

沥青洒布车是一种以喷洒热态沥青、乳化沥青、渣油等液态沥青为主，并具有运输液态沥青能力的沥青路面修筑机械。随着我国公路事业的发展，新材料、新工艺的应用对沥青洒布车的性能提出了更高的要求。而洒布控制系统则是沥青洒布车、同步碎石封层车等类似的养护机械的核心部分，直接影响到其智能化程度及最终的养护施工质量。论文研究了沥青洒布车的控制原理及控制系统。目前，国内沥青洒布车的控制系统多以PLC为主，不但成本高，模块化组合控制不灵活，而且各厂家的硬件体系也互不兼容，编程语言及指令系统也各异。当用户选择某一款PLC产品后，就必须选择与其相应的控制规程，并学习该PLC所特定的编程语言。针对这些弊端，本论文根据控制要求和实际施工需要设计了一套以嵌入式系统为核心的控制系统，并完成了嵌入式控制系统的电路设计、程序编写和人机交互的设计。同时，在对控制系统及控制原理、洒布量控制算法研究的基础上，对控制关键的液压系统的控制算法进行了改进，提出新的控制方法——神经网络内模控制，并通过仿真与传统的PID控制进行了比较。论文所设计的控制系统，是智能沥青洒布车的重要组成部分。设计完成后，通过一系列生产试验对控制系统进行了功能验证，结果表明该控制系统能够满足实际施工的各项要求，达到了预期目标。

关键词：沥青洒布车神经网络内模控制嵌入式系统系统设计

基于一般化学习网络的非线性系统预测、辨识及内模控制方法研究

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基于一般化学习网络的非线性系统预测、辨识及内模控制方法研究

作者：张伟北京化工大学

学位级别：硕士

人工神经网络由于具有非线性映射、自学习、自适应与函数逼近、大规模并行分布处理等功能,被广泛应用到时间序列预测,非线性系统建模及智能控制中。与传统的神经网络相比,一般化学习网络(Universal Learning Network,ULN)具有简洁、紧... 详细信息

人工神经网络由于具有非线性映射、自学习、自适应与函数逼近、大规模并行分布处理等功能,被广泛应用到时间序列预测,非线性系统建模及智能控制中。与传统的神经网络相比,一般化学习网络(Universal Learning Network,ULN)具有简洁、紧凑、易操作的网络结构,网络各节点之间具有多重双向连接,各节点之间的分支数和分支上的延迟时间可以任意设置,是现有神经网络结构的一个超集。本文在前人研究的基础上,针对混沌时间序列预测、非线性多变量系统辨识、内模控制等,主要做了以下工作:1、结合基本粒子群算法(PSO)和梯度下降法,提出一种混合的粒子群算法,并将其应用到一般化学习网络的训练中,通过对典型Logistic混沌时间序列的成功预测,说明了这种优化算法的有效性。2、基于酿酒酵母发酵过程的非线性状态方程,充分利用一般化学习网络结构中节点和分支的特点,提出了一种基于状态方程的一般化学习网络辨识结构,仿真结果说明,这种新结构比传统的结构更具有目的性和物理含义、辨识精度更高。3、以连续搅拌反应釜(CSTR)为例,对现有一般化学习网络分支上的时间延迟进行优化训练,辨识结果表明,这种改进可以有效的提高CSTR这类具有滞后环节的复杂非线性系统的建模精度4、将一般化学习网络和模糊理论相结合,提出了一种改进的神经网络内模控制方法(改进的ULN-IMC)。仿真结果表明,改进的ULN-IMC可有效的提高CSTR的跟踪和抗扰动定值控制过程。

关键词：一般化学习网络粒子群算法 Logistic序列酿洒酵母时间延迟神经网络内模控制模糊理论连续搅拌反应釜

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单相逆变电源的智能控制研究

单相逆变电源的智能控制研究

作者：王子洋燕山大学

学位级别：硕士

近年来,由于电力电子技术的发展,逆变电源的应用深入到各个领域,在应用中一般要求逆变电源具有高质量的输出波形。逆变电源输出波形质量主要包括两个方面:一是稳态精度高;二是动态性能好。因此研究既简单又具有优良动、静态性能的逆变... 详细信息

近年来,由于电力电子技术的发展,逆变电源的应用深入到各个领域,在应用中一般要求逆变电源具有高质量的输出波形。逆变电源输出波形质量主要包括两个方面:一是稳态精度高;二是动态性能好。因此研究既简单又具有优良动、静态性能的逆变电源控制方案,一直是电力电子领域的研究热点问题。论文在查阅大量国内外文献的基础上,针对单相逆变电源系统提出了几种新型控制方案,其主要内容如下: 从逆变电源输出特性的理论分析入手,根据逆变电源的数学模型,建立了单相 SPWM 逆变电源完整的 MATLAB 仿真模型。为了获得高性能的逆变电源,依据所建立的数学模型和仿真模型,将智能控制与常规控制相结合,提出了系列新型单相逆变电源设计方案:模糊自整定 PI 双闭环控制设计方案、模糊自整定二自由度 PID 控制器设计方案、模糊自整定 PI 控制和重复控制相结合的复合控制设计方案。并且对模糊自整定 PI 双闭环控制设计方案进行了实验研究。从大量的仿真和实验结果中可以看出输出电压波形具有较低的总谐波畸变率(THD),同时还获得了良好的稳态和动态特性,说明了所提出的三种控制方案都能够较好地满足逆变电源的控制要求。此外,论文还针对逆变电源系统,提出一种基于神经网络内模预估的模糊控制方案。该控制方案能够克服系统参数摄动或外界扰动对系统造成的影响,使系统具有一定的鲁棒性和抗扰性。仿真结果验证了理论分析的正确性。

关键词：单相逆变电源模糊自整定PID控制双闭环控制二自由度PID控制重复控制神经网络内模控制