大型船舶汽包水位SVM预测控制研究

为了提高大型船舶(蒸汽动力)在海战、避碰等特殊情况下的机动灵活性,保证锅炉汽包水位在规定的范围内波动,降低汽包水位暂态超调和稳态误差是十分必要的.在基于支持向量机的模型预测控制(MPC)算法的基础上,结合模型预测控制、串级调节的优点,提出了锅炉汽包水位控制系统的控制策略.内回路采用模型预测控制,快速消除给水流量的扰动;外回路采用基于结构不变性原理的前馈补偿控制,解决蒸汽流量的扰动问题;同时,MPC的强鲁棒性保证了在对象特性变化的情况下系统仍具有良好的调节品质.仿真结果表明该控制策略有效,并具有很强的实用性.     

船舶锅炉水位数学控制系统

本文根据船舶锅炉汽包水位在给水流量作用下的动态特性，得到了汽包水位单元的Ｚ传递函数。运用数学数字直接设计法，在汽包给水量控制水位的闭环系统中，引进蒸汽流量信号作为前馈信号，设计了锅炉双冲量水位数字调节系统。通过对反馈系统箭馈系统的分析和计算得到了反馈数字控制器和前馈数字控制器的Ｚ传递函数，并得出了控制器的微机实现的算法。     

锅炉汽包水位的仿人逻辑控制策略

为了改善锅炉汽包水位控制器的控制效果,在串级三冲量PID控制与模糊逻辑控制的基础上,设计了汽包水位的仿人逻辑控制器.运用Matlab/Simulink软件对锅炉汽包的水位控制进行了建模,对正常升负荷与突然甩负荷工况进行了仿真计算.结果表明,锅炉汽包水位的仿人逻辑控制器,既具有全工况及串级三冲量PID控制的良好稳定性能,...     

基于MATLAB环境的工业锅炉汽包水位的模糊控制算法

工业锅炉汽包水位的控制是一个大滞后非线性的控制问题，比较复杂。宜采用模糊控制。然 而，模糊矩阵的计算和解模糊都十分烦琐。本文使用面向工程和科学计算的交互式计算机软件MAT- LAB的模糊推理系统工具箱，设计锅炉汽包水位控制系统，用SIMULINK模块对系统进行仿真，实现系 统的优化设计，有效地解决了模糊控制中的难题，大大提高了设计人员的工作效率。     

船用锅炉汽包水位Fuzzy-PID控制器策略理论研究

汽包水位是船用锅炉安全稳定运行的重要指标。运行过程中，负荷冲击、进出水速度、燃料品质以及供油量的变化等随机性干扰因素均影响汽包水位的动态品质，使其具有复杂的动态特性。目前，汽包水位的控制大多采用常规PID控制方式，由于其控制参数是固定不变的，其控制效果往往难以满足要求，造成系统不稳定甚至失控。本文介绍了Fuzzy在线自调整PID参数控制器原理在船用锅炉汽包水位控制系统中的应用，为以后研究模糊智能控制方法对复杂多变系统的控制打下坚实的理论基础。     

船用锅炉汽包水位Fuzzy—PID控制器策略理论研究

汽包水位是船用锅炉安全稳定运行的重要指标。运行过程中，负荷冲击、进出水速度、燃料品质及供油量的变化等随机性干扰因素均影响汽包水位的动态品质，使其具有复杂的动态特性。目前，汽包水位的控制大多采用常规PID控制方式，由于其控制参数是固定不变的，其控制效果往往难以满足要求，造成系统不稳定甚至失控。本文介绍了Fuzzy在线自调整PID参数控制器原理在船用锅炉汽包水位控制系统中的应用，为以后研究模糊智能控制方法对复杂多变系统的控制打下坚实的理论基础。     

基于MATLAB环境的工业锅炉汽包水位的模糊控制算法

工业锅炉汽包水位的控制是一个大滞后非线性的控制问题，比较复杂，宜采用模糊控制，然而，模糊矩阵的计算和解模糊都十分烦琐，本文使用面向工程和[科学计算的交互式计算机软件MATLAB的模糊推理系统工具箱，设计锅炉汽秘水位控制系统，用SIMULINK模块对系统进行仿真，实现系统的优化设计，有效地解决了模糊控制中的难题，大大提高了设计人员的工作效率。     

基于Fuzzy-PID组合智能控制理论的船用锅炉水位仿真研究

锅炉是决定船舶航运安全稳定的重要因素。其蒸汽、压力、温度这些非常重要的控制量与汽包水位有着密切的联系。利用模糊控制理论设计锅炉水位模糊控制系统和传统PID控制器优势互补，并应用MATLAB软件对该控制系统进行验证，仿真结果表明该系统对锅炉水位可实现实时最佳控制。     

船用锅炉汽包水位控制算法的优化

锅炉汽包水位控制系统是一个复杂的时变动态过程,具有很强的非线性、紧耦合、大滞后、强干扰特性,传统的控制算法很难使之达到理想的控制效果和较高的自动投运率。文章结合在实验室的"GL-001"锅炉设计了具有自调整加权因子的模糊控制器,能够克服许多干扰因素,对于锅炉汽包水位这一复杂的工业对象,显示了强鲁棒性,并产生了良好的控制效果,其控制性能优于常规PID控制。     

船用锅炉汽包水位内模滑模控制

为进一步提高传统锅炉汽包水位控制系统的响应速度、抗干扰能力和鲁棒性,提出一种基于全程非线性积分滑模面与扰动补偿的内模滑模控制策略。采用内模控制结构补偿时滞对系统的影响,运用滑模控制律提高系统的鲁棒性,设计基于内模控制结构的全程非线性积分滑模面的滑模控制律(Internal Model Control Structure with Global Non-Integral Sliding Mode Control Law,IM-GNISMC),不仅可改善系统的暂态性能,而且能消除滑模趋近阶段,使系统具有全程鲁棒性。由于锅炉汽包水位是积分非自平衡系统,为改善系统的抗干扰能力,并消除阶跃扰动后的稳态误差,设计扰动抑制控制器。进行理论分析和仿真验证,并与三冲量串级比例-积分-微分(Proportional Integral Differential,PID)控制和内模控制相比较。仿真结果表明:设计的控制器具有响应速度快、超调量小和鲁棒性强等特点。     

船舶航向PID型模糊控制器研究

航速变化及由此引起的干扰使得船舶航向控制较为困难。基于常规max-min型Mamdani模糊控制器(fuzzy controller,FC),再增加积分项,将PD型模糊控制器与PI型模糊控制器相并联,构造了一种新的船舶航向PID型模糊控制器。该模糊控制器充分利用了常规PID控制器的设计经验来调节参数。不同航速下的5 446TEU集装箱船及"育龙"号实习船模型仿真结果表明,与常规PID控制器和模糊控制器的效果相比,不但航向设定值跟踪控制性能得到了保证,还具有更好的鲁棒性和抗干扰能力。     

船用核汽轮机转速串级前馈-反馈模糊PID控制

在船用核汽轮机装置中,其转速控制效果直接关系到机组安全性和经济性。以船用核汽轮机为研究对象,首先,建立了船用核汽轮机各个模块的数学模型,在此基础上设计了核汽轮机转速的串级前馈-反馈PID控制系统;然后,基于模糊控制原理,采用串级前馈-反馈模糊PID控制对串级前馈-反馈PID算法进行改进;最后,在不同扰动下进行了仿真实验,仿真结果表明了模糊算法在改进前馈-反馈PID控制效果方面起了显著地作用,体现了智能算法与传统算法相结合的控制思想在船用核汽轮机转速控制方面的应用前景。     

Station keeping control of underwater robots using disturbance force measurements

Station keeping control of remotely operated vehicles is crucial in the successful completion of underwater missions of work class robotic vehicles. The conventional method of station keeping using the vehicle pose/velocity measurement introduces delay in vehicle control and often leads to instability. In this paper, we present a novel method for measuring the underwater disturbances and controlling the robot for station keeping using a feed-forward control strategy. A strain-gauge based disturbance force measurement is proposed here with suitable algorithms to measure the forces acting on the vehicle due to external disturbances. Using the dynamic models, the vehicle response is predicted and a feed-forward control is implemented for station keeping. The controller activates corrective control action even before the vehicle responds to the disturbances. The performance of the controller is analyzed through simulation studies as well as hardware-in-loop tests. Results show that this approach is an effective alternative for conventional station keeping control of underwater vehicles.     

某舰载伺服系统位置控制器设计与仿真研究

基于某舰载伺服系统的仿真模型对系统位置控制器设计了模糊自整定PID＋输入前馈控制等四种控制算法,在MATLAB／SIMULINK环境下进行了仿真比较分析。仿真结果表明,模糊自整定PID＋输入前馈控制可获得更优的控制效果。     

船舶动力定位中的模糊控制器优化技术

动力定位系统是一种闭环控制系统，采用推力器来提供抵抗风、浪、流等作用在船上的环境力，从而尽可能使船舶保持在海平面要求的位置上。在传统模糊控制的基础上，将遗传算法引入模糊控制器的设计当中，根据已知的模糊控制规则，对模糊隶属度函数自动寻优，该方法用于船舶动力定位中，对船舶纵向运动进行控制与仿真，仿真结果证明遗传算法优化的有效性。     

船用锅炉蒸汽压力系统的模糊免疫神经网络PID控制设计

在船用锅炉系统中,蒸汽压力是影响整个燃烧系统的一个重要因素.保持蒸汽压力恒定是船舶锅炉控制系统的一个重要指标.文章有机结合模糊控制、神经网络控制和免疫算法的优点,提出了基于免疫的模糊神经网络控制策略,仿真表明用该方法控制锅炉蒸汽压力的优越性.     

基于IGA-BP算法的船舶航向智能自适应控制系统设计

在深入研究基于BP学习算法的前向神经网络以及模糊神经网络控制器的基础上,针对模糊神经网络控制器难以设计以及传统BP学习算法易于陷入局部收敛的不足,结合免疫遗传算法的全局收敛特性以及BP学习算法局部收敛的快速性,提出了一种基于混合计算智能方法的IGA-BP算法的神经网络参数的优化设计方法.将设计的控制器用于建立船舶航向控制系统模型,仿真结果表明,在船舶无干扰和存在随机干扰的情况下,基于IGA-BP算法设计的船舶航向控制系统均能使船舶转向控制无超调,跟踪快,比BP学习算法的控制效果更理想.     

船舶主柴油机缸套冷却水出口温度的智能控制

利用传热学的有关理论,对船舶主柴油机缸套冷却水系统的传热机理进行了分析,给出了船舶主柴油机缸套冷却水系统的动态热力数学模型,并将基于神经网络的模糊PID控制引入到缸套冷却水出口温度控制系统中,以实现对对象进行在线控制.仿真结果表明,基于神经网络的模糊PID自适应控制比传统的PID控制的控制性能更好,而且前者具备适应控制环境变化的能力和自学习能力,当主机运行工况发生变化时,仍具有很好的控制性能.     

船用直接膨胀式变风量空调系统的控制研究

通过分析船用变风量空调系统特点,提出系统送风量和送风温度的控制策略,设计出系统的模糊PID控制方法;并利用实验台开展系统控制的研究。结果表明,采用定送风静压控制,以及在系统中引入变容量压缩机和电子膨胀阀以实现制冷能力的精确调节,并结合采用所设计的模糊PID控制方法,船用变风量空调系统能够取得良好的分区独立控制和高精度的舱室温度控制。     

船舶航速智能控制系统仿真

利用MATLAB建立了船舶推进系统的数学模型,采用传统的PID算法,并利用遗传算法整定PID参数,对某船航速控制系统进行了仿真分析.为反映真实情况,文章分别仿真了船舶在无干扰、5%、10%及20%干扰情况下航速及螺旋桨转速等参数的变化,仿真结果显示遗传算法整定PID参数用在船舶航速控制系统上是可行的.