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存在未知时滞非线性系统的迭代变区间预测迭代学习控制

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控制理论与应用 2024年第4期41卷 701-715页

作者：余琼霞田丰臣孙俊杰侯忠生河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000 焦作煤业(集团)有限责任公司铁路运输处河南焦作454000 青岛大学自动化学院山东青岛266071

本文针对机理模型未知的非线性非仿射多入多出(MIMO)离散时间系统,研究了系统同时存在未知时滞和迭代变化运行时间区间的预测迭代学习控制(PILC)问题.首先利用未知时滞的上下界信息建立了一种新型的动态线性化(DL)模型,理论分析表明该... 详细信息

本文针对机理模型未知的非线性非仿射多入多出(MIMO)离散时间系统,研究了系统同时存在未知时滞和迭代变化运行时间区间的预测迭代学习控制(PILC)问题.首先利用未知时滞的上下界信息建立了一种新型的动态线性化(DL)模型,理论分析表明该模型能够等价描述本文所考虑的存在未知时滞的未知非线性系统.同时,设计一种新的数据补偿机制用以处理由于系统运行时间区间迭代变化而引起的数据丢失问题.基于所建立的DL模型和数据补偿机制,设计了能够同时处理未知时滞和迭代变化运行时间区间的预测迭代学习控制方法.通过严格的理论分析同时给出了建模误差和跟踪控制误差的收敛性质.最后,通过仿真进一步验证了所提方法的有效性.

关键词：迭代学习控制预测迭代学习控制未知时滞迭代变区间

油脂加工企业阀门状态监测系统和作业管理的控制措施

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中国油脂 2024年第3期49卷 153-154页

作者：陈军许国园仲从胜卢毅马磊董天成陈浩朱旻闫中奎陈琴中央储备粮镇江直属库有限公司江苏镇江212006 南京云悦欣自动化工程有限公司南京211500

手动阀门是油脂工厂、仓库、装卸货码头等场所生产系统的重要组成部分,在罐区和各个生产车间输送油料过程中起着至关重要的作用。据统计,全球50%的阀门事故是由于阀门状态无监测功能。为防止阀门误操作,需要对阀门状态进行监测和管理。... 详细信息

手动阀门是油脂工厂、仓库、装卸货码头等场所生产系统的重要组成部分,在罐区和各个生产车间输送油料过程中起着至关重要的作用。据统计,全球50%的阀门事故是由于阀门状态无监测功能。为防止阀门误操作,需要对阀门状态进行监测和管理。兹对油脂加工企业阀门状态监测系统和作业管理的控制措施进行介绍,以期为油脂加工企业安全和效率生产提供参考。

关键词：油脂加工企业作业管理监测功能状态监测系统生产车间控制措施阀门误操作

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仿水蛭蠕动爬行软体机器人设计

机器人 2024年第2期46卷 139-146页

作者：李恭新王民栋朱亚洲刘娜栾小丽刘飞江南大学物联网工程学院轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122 上海大学机电工程与自动化学院上海200444

为了寻求一种无损和对患者友好的肠道检查方法,提出并设计了一种仿水蛭的软体机器人。该仿水蛭软体机器人由2个以双层结构为“脚”的吸附驱动器和以自束缚多腔室为本体的伸缩驱动器组成,通过控制2个吸附驱动器的交替运动和伸缩驱动器的... 详细信息

为了寻求一种无损和对患者友好的肠道检查方法,提出并设计了一种仿水蛭的软体机器人。该仿水蛭软体机器人由2个以双层结构为“脚”的吸附驱动器和以自束缚多腔室为本体的伸缩驱动器组成,通过控制2个吸附驱动器的交替运动和伸缩驱动器的配合运动实现蠕动爬行。结合实际实验和数值仿真验证了吸附驱动器的吸附特性和伸缩驱动器的调节机理,并分别通过软体机器人在平面、斜坡和类肠道等环境的实验进一步验证了机器人的运动性能。吸附驱动器最大吸附力可达3.05N,软体机器人运动速度可达5mm/s,验证了该机器人可以在类肠道的环境中实现无损和可控的运行。这项工作有望为肠道疾病的检查和治疗应用提供无损和对患者友好的新方法。

关键词：软体机器人仿水蛭肠道检查

基于ABC-LSTM模型的锂离子电池剩余使用寿命预测

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储能科学与技术 2024年

作者：刘勇于怀汶刘大鹏穆勇王瀛洲张秀宇国网冀北电力有限公司唐山供电公司东北电力大学自动化工程学院

为了保证储能系统的安全稳定运行，准确预测锂离子电池的剩余使用寿命(Remaining Useful Life，RUL)至关重要。本文提出了一种基于人工蜂群算法(Artificial Bee Colony， ABC)和结合dropout技术的长短期记忆网络(Long Short-Term Memory... 详细信息

为了保证储能系统的安全稳定运行，准确预测锂离子电池的剩余使用寿命(Remaining Useful Life，RUL)至关重要。本文提出了一种基于人工蜂群算法(Artificial Bee Colony， ABC)和结合dropout技术的长短期记忆网络(Long Short-Term Memory， LSTM)相结合的综合预测模型，可有效提高锂离子电池RUL预测的准确性。首先，利用dropout正则化方法有效减轻过拟合现象的优势，提高预测模型的泛化能力。其次，引入针对容量回升及数据噪声问题的激活层网络结构，显著提升模型对复杂非线性数据的处理能力。然后，结合ABC算法优化LSTM综合预测模型的超参数，避免模型陷入局部最优解，提高RUL预测精度。最后，通过NASA研究中心及CALCE的公开数据集验证所提模型的预测准确性和鲁棒性。本文对基于40%和60%训练数据的不同算法预测性能进行实验分析验证，并与麻雀优化算法、座头鲸优化算法等群体优化算法进行比较。实验结果表明，所提出的ABC-LSTM综合预测模型可以更加准确的捕获锂离子电池容量退化的全局趋势及局部特征，其中60%比例的RUL预测结果的均方根误差平均保持在1.02%以内，平均绝对误差平均保持在0.86%以内，拟合系数高达97%以上。

关键词：锂离子电池剩余使用寿命预测长短期记忆网络人工蜂群算法 dropout技术

基于奈奎斯特曲线的振荡对象自抗扰控制参数整定

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控制与决策 2024年

作者：吕涛黄焕袍汪朝晖朱民田彬禚玉群国能智深控制技术有限公司北京市电站自动化工程技术研究中心清华大学能源与动力工程系

针对电力系统中存在的振荡、波动以及控制器参数难以整定的问题，本文提出了一种基于奈奎斯特曲线的振荡对象自抗扰控制参数整定方法。首先将自抗扰控制器等价为二自由度控制结构，随后绘制奈奎斯特曲线，即可根据期望左渐近线或交点计... 详细信息

针对电力系统中存在的振荡、波动以及控制器参数难以整定的问题，本文提出了一种基于奈奎斯特曲线的振荡对象自抗扰控制参数整定方法。首先将自抗扰控制器等价为二自由度控制结构，随后绘制奈奎斯特曲线，即可根据期望左渐近线或交点计算出对象最快响应情况下对应的控制器参数。在此基础上调整相应参数大小以获得预期的响应速度，具有直观性和简洁性，方便工业现场运行人员调参，并可拓展至任意阶对象和控制器。在脱硝系统的仿真实验表明，本文所述的参数整定方法与相关文献中二阶振荡模型的PID参数整定方法相比，调节时间为PID方案的34.58%，跟踪IAE指标为PID方案的62.60%，抗扰IAE指标为PID方案的2.24%，具有较优越的控制性能和抗干扰性能。

关键词：奈奎斯特曲线振荡对象自抗扰控制二自由度控制结构参数整定稳定性分析

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宽范围输入三电平半桥LLC变换器混合控制

电机与控制学报 2024年第2期28卷 120-128页

作者：胡存刚刘威朱文杰张治国李善庆安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 合肥华耀电子工业有限公司安徽合肥230088

针对传统变频(PFM)控制的LLC谐振变换器在宽电压输入条件下效率低的问题,提出一种三电平半桥LLC谐振变换器的变频-移相(PFM-PS)混合控制策略。首先,分析三电平半桥LLC谐振变换器的工作模态,建立其等效模型,获得了移相控制和变频控制下... 详细信息

针对传统变频(PFM)控制的LLC谐振变换器在宽电压输入条件下效率低的问题,提出一种三电平半桥LLC谐振变换器的变频-移相(PFM-PS)混合控制策略。首先,分析三电平半桥LLC谐振变换器的工作模态,建立其等效模型,获得了移相控制和变频控制下的电压增益曲线。其次,分析了变频控制的工作区间与软开关特性,推导得到了移相控制下实现软开关的最小占空比。通过混合控制策略,在升压时采用变频控制和在降压时采用移相控制,相较于全变频控制和全移相控制,混合控制可在较小频率变化范围内对电压进行升降压,在全增益范围内实现软开关,获得较宽的电压增益范围,提升了变换器的效率。最后,通过仿真和输入500~800 V/4.5 kW实验样机验证了所提出混合控制策略的有效性。

关键词：谐振变换器变频控制电压增益混合控制宽电压

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风电变桨减速器振动监测及变桨动作识别

振动．测试与诊断 2024年第4期44卷 726-732,827,828页

作者：武英杰代福峰田野赵瑞曲文涛刘少康辛红伟杨彦军王建国东北电力大学自动化工程学院吉林132012 中广核陆丰核电有限公司汕尾516545 吉林吉电新能源有限公司长春130117 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102200

由于变桨减速器随轮毂做圆周运动且伴随间歇性、回转动作,导致变桨有效振动数据识别存在困难,针对此问题,提出了粒子群优化变分模态分解结合滑动中值滤波的变桨动作识别方法。首先,通过现场变桨减速器振动信号分析,将其划分为静态未变... 详细信息

由于变桨减速器随轮毂做圆周运动且伴随间歇性、回转动作,导致变桨有效振动数据识别存在困难,针对此问题,提出了粒子群优化变分模态分解结合滑动中值滤波的变桨动作识别方法。首先,通过现场变桨减速器振动信号分析,将其划分为静态未变桨、静态变桨、动态变桨和动态未变桨4部分,提出基于包络信号的变桨动作识别思路;其次,针对减速器随轮毂旋转导致的正弦分量和趋势分量,利用优化后的变分模态分解进行去除;然后,提出基于信号包络的变桨动作识别思路,采用滑动中值滤波平滑包络信号消除结构激振产生的脉冲干扰;最后,利用静态未变桨数据和3σ准则计算阈值,将平滑后的包络信号曲线与该阈值比较实现变桨动作识别。现场应用表明,该方法可准确识别变桨动作,且与其他方法相比具有明显优势,为风电机组变桨振动识别与状态监测提供参考。

关键词：信号采集变桨减速器间歇性动作粒子群算法变分模态分解变桨识别

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浅谈汽车高压电池输送线设计原则

汽车工艺师 2024年第1期 39-43页

作者：张华兵丁余建李锋宝天奇自动化工程股份有限公司江苏无锡214187

针对目前电动汽车中使用的高压电池存在易燃、易爆等问题,在进行电池输送线设计时如果不规避这些问题会有很大的风险,所以应需从防燃、防爆、消防、安全及环境保护等多方面对电池输送线进行设计优化,让风险变得可控。

关键词：电动汽车高压电池输送线设计优化安全环境保护

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智慧海绵城市研究进展与展望

水利水电技术(中英文) 2024年

作者：王泉汤明杰施珮彭志强南京信息工程大学自动化学院无锡学院物联网工程学院无锡梁溪地铁上盖开发有限公司

【目的】随着我国城市化和社会经济的持续发展，排水管道的不合理部署、排水设施的低效、不透水区域面积增加，使得城市内涝灾害问题逐渐增多。为进一步促进海绵城市向数字化、智能化发展，对现有海绵城市智慧化建设的研究进展和发展趋... 详细信息

【目的】随着我国城市化和社会经济的持续发展，排水管道的不合理部署、排水设施的低效、不透水区域面积增加，使得城市内涝灾害问题逐渐增多。为进一步促进海绵城市向数字化、智能化发展，对现有海绵城市智慧化建设的研究进展和发展趋势进行分析。【方法】首先，通过近些年相关文献梳理了智慧海绵的内涵、基本特征以及发展历程；其次，重点介绍了智慧海绵建设中使用的物联网技术及其架构、关键技术；最后，阐述了当前智慧海绵研究发展存在的问题和不足，并对其今后的发展给出了相关的建议。【结果】研究发现：在对智慧海绵城市底层信息的采集过程中，传感器在耐久性、无线通信技术传输在低功耗等方面仍存在技术难题需要进一步解决；同时，物联网技术、地理信息系统、建筑信息模型、大数据挖掘与分析、数字孪生等多种技术手段在海绵设施监测和应急管理过程中具有广阔的应用前景。【结论】针对智慧海绵城市发展过程中存在的问题提出建议如下：需要建立健全相关标准及技术规范；建立跨部门的协调机制，提高沟通效率。其次，需要突破核心技术，不断探索技术创新。最后，海绵城市在实现智慧型建设的过程中，需要注重数字信息安全并探索多元化的融资渠道来降本增效。智慧海绵城市的建设是我国加快推进海绵城市基础设施建设向智慧化转型的发展趋势。

关键词：海绵城市物联网技术技术体系发展前景综述