热处理炉综合式自校正温控系统研究

针对铸造用热处理炉温度的动态响应延迟和滞后的特点,本文基于综合式自校正PID原理,利用自校正PID控制器对热处理炉温控系统进行串级控制再设计,并设计了二级调节器的串级温度控制系统。结果表明,综合式自校正PID串级温度控制系统可以有效地提高热处理炉温度控制系统的稳定性并改善了系统的鲁棒性,优于传统的PID控制方法。     

永磁同步电机自适应参数辨识动态品质分析

基于Popov超稳定性理论的模型参考自适应辨识方法,对永磁同步电机的定子电感和转子磁链进行在线辨识.为保证非线性参数在线辨识在变工况下的动态品质,分析了线性前向通道极点、自适应律参数的选取以及非线性反馈通道输入对辨识结果动态品质的影响,获得了在线参数辨识高动态品质的参数调节规律.实验结果表明:合理利用该闭环辨识系统参数调节规律可有效改善在线参数辨识的动态品质,为永磁同步电机高性能控制奠定了基础.     

柴油机自适应调速调温研究

本文研究了自适应控制理论在柴油机,特别是船用高速柴油机实时控制中的应用。讨论了一种实用的伪随机码动态系统最优辨识方法,并对6135型柴油发电机组的转速系统和冷却水温度系统的动态过程建立了数学模型,进行了计算机仿真。研究了改进的自校正调节器控制算法,并用此方法对该柴油机进行了大量的实机测速、调温试验。结果表明,采用本文讨论的动态最优辨识方法所建立的系统数学模型较好地符合实机过程;改进的自校正调节器算法在大范围变工况和大幅度扰动情况下比PID调节器具有较强的自适应跟踪能力,而且比普通的自校正调节器算法具有计算简单、响应速度快等优点,实现了柴油机主要参数的优化控制。     

次级通道在线辨识的双层隔振系统振动主动控制

次级通道离线辨识限制了自适应控制的适用性,次级通道发生突变后,离线辨识的控制效果很差。本文在Eriksson在线辨识模型的基础上,通过变步长和调整滤波器阶数,对在线辨识模型进行优化,并将其运用到双层隔振系统。将白噪声引入控制输出端,在保证系统稳定的前提下调整滤波器阶数,以变步长LMS算法调整FIR滤波器权值系数,为次级通道进行实时在线参数辨识。仿真结果表明,优化后的次级通道在线辨识算法能有效抑制单频振动和多频振动,次级通道发生突变时,在线辨识控制效果优于离线辨识。     

子空间在线辨识算法原理及应用技术研究

为了解决船舶数学模型中水动力参数可能随着外界海洋环境的不同而发生漂移的问题，提出一种在线更新船舶黑箱模型的子空间辨识策略。该方法根据子空间辨识过程中QR分解的特点，采用Givens旋转矩阵对该复杂分解过程进行处理，从而降低计算复杂度，并通过改进使得子空间辨识算法能够适用于在线辨识。最终将该算法应用于动力定位系统中，实现了对船舶模型参数的实时调整，克服了传统船舶模型辨识算法只能对模型进行离线辨识的缺点，同时也为动力定位中紧急情况下的船位推算提供了较为准确的模型依据，最大限度地提高了作业的安全性。文末的仿真及实船数据进一步验证了算法的有效性。     

锅炉的计算机控制

本文运用模糊控制理论和计算机控制技术设计了工业燃烧链条锅炉的计算机控制系统，研究了锅炉燃烧系统方案，提出了热负荷系统Ｆｕｚｚｙ在线自校正ＰＩＤ参数控制，炉膛压力系统Ｆｕｚｚｙ－ＰＩ控制及送风回路模型自寻优控制方案，仿真结果了该方案的可行性。     

海兰信自动舵订单不断

自5月10日海兰信正式推出自主研发产品HLD-SC200操舵控制系统以来，受到各地船东、船厂和设计院等多方关注，订单不断。HLDSC200操舵控制系统是海兰信经过多年潜心研发的新一代船舶操舵控制系统，其设计采用先进的在线辨识船模动态调整参数技术．     

智能自整定PID主柴油机冷却水温度控制系统

本文应用匈牙利国家科学院Ｃｓ·Ｂａｎｙａｓｕ等人提出的一种数字ＰＩＤ调节器的自适应设计法－－数字ＰＩＤ调节器的鲁棒性设计方法，结合对数时在线辨识和常规数字ＰＩＤ运算，形成了柴油机冷却水温度控制智能自整定ＰＩＤ调节系统。对某柴油机冷却水温度控制系统进行了重新设计和仿真运行。可以看出，本文设计的控制系统具有 良好的性能。     

船舶操纵自适应控制系统研究

本文研究了系统辨识和自校正控制器的算法及其在自适应操舵系统中的应用,提出了一种改进的扩展最小二乘在线算法。仿真试验表明该系统辨识算法具有收效快、稳定性好、计算量小等特点。本文提出的一种新型自校正控制器算法,其理论推导和仿真结果表明,该算法兼有最小方差和极点配置控制器的优点,适用于任何稳定、非稳定、最小相位、非最小相位被控系统;与一般最小方差、极点配置等算法相比具有跟踪精度高、稳态方差小、适用范围广等优点;且运算量小、设计灵活。作者利用IBM—PC为控制主机,配合专门研制的接口电路组成操舵控制机。根据软件的不同功能分别采用高级语言和汇编语言编程,然后连接运行,既满足了控制的实时性要求,又提供了强有力的人机对话功能。仿真试验表明,与PID自动舵相比,应用本文提出的在线辨识和自适应控制算法的自适应操舵系统能减少偏航、转舵角所引起的附加阻力,并能相应提高航速。     

一类基于模型预测的船舶自动舵控制策略研究

针对自动舵K-T模型的特点改进了传统的动态矩阵控制方法.改进后的方法避免了K-T模型截断误差的影响,能有效校正模型参数变动的影响,使之可用于船舶自动舵的控制.仿真结果证明了此改进方法的可行性.     

变吃水船舶动力定位控制策略

针对船舶动力定位变吃水的问题,利用自适应PID能够实时进行参数校正的特点,设计一种自校正PID控制器。利用船舶模型试验相关数据建立被控对象的数学模型。引入改进的最小二乘估计算法进行系统辨识,并通过极点配置法计算控制器参数;最后针对具体船型进行仿真和分析。仿真结果显示,当船舶数学模型发生改变时,自校正PID控制系统能够实时估计模型的参数并进行调整,使系统保持稳定。     

基于混合深度学习的燃气轮机动态过程关键参数在线辨识北大核心CSCD

[目的]为克服燃气轮机非线性时变特性对动态控制及性能监测的影响,通过长短期记忆神经网络(LSTM)的时序记忆、非线性关系表达与高斯过程回归(GPR)的区间概率估计能力三者的结合,提出一种基于LSTM-GPR混合深度学习模型的关键动态参数在线辨识算法。[方法]首先,建立燃气轮机的动态机理模型,以燃料热值、压气机效率及负载电力矩为待辨识参数,生成大量训练数据;然后,构建LSTM-GPR参数辨识网络模型,并输入训练数据进行网络训练和权重系数学习;最后,使用训练好的LSTM-GPR混合模型对燃气轮机动态运行参数进行在线辨识,经分析辨识结果来验证所提算法的有效性。[结果]仿真结果表明,所提算法辨识结果准确,误差小于1%,实时性好,相比于LSTM单一模型能获得更好的均值估计效果,并给出可靠的结果置信区间。[结论]所提算法能有效应用于燃气轮机模型的关键动态参数在线辨识,为进一步应用于实际机组奠定了基础。     

基于LV-SVMs的UUV NARX动态辨识模型

鉴于水下无人控制机器人(UUV)的动态控制越来越重要,本文针对当前辨识模型存在的所获参数精确性不足,运用非线性黑箱辨识模型,提出了基于最小二乘支持向量机的UUV NARX动态辨识模型。将该模型应用于辨识UUV的两个关键参数偏航角γ和xy平面内的速度ν,取得了良好的辨识效果。     

船舶航速的动态矩阵控制

用SIMULINK建立了船舶航速的数学模型，并采用动态矩阵控制算法对某一船舶的航控制进行了计算机仿真。仿真结果表明，动态矩阵控制能够适应船舶在不同载荷下的航速控制要求，并有较强的抗干扰能力。     

船舶永磁同步电机在线惯量辨识研究

针对船舶永磁同步电机推进系统的转动惯量和负载转矩存在扰动的问题,提出基于梯度校正法与扩展卡尔曼滤波器结合的在线惯量辨识算法,采用梯度校正法对转动惯量进行辨识,利用扩展卡尔曼滤波器观测负载转矩,辨识的惯量值对滤波器的系数矩阵进行修正,同时观测的负载转矩作为梯度校正法的输入参数以及作为电流环的前馈补偿。仿真和实验验证了惯量辨识算法的可行性,以及系统对于负载转矩变化的抗扰动性能。     

基于支持向量机的船舶操纵运动在线建模

支持向量机算法以结构风险最小化为准则,具有良好的泛化性,是一种先进的人工智能算法。文章根据最小二乘支持向量机对其增量式算法进行推导,并应用该算法对船舶操纵运动进行在线建模。通过仿真试验对粘性力和舵力水动力导数进行在线辨识,通过自航模试验对操纵性K、T指数进行在线辨识,并利用K、T指数对自航模的转首角速度进行了预报,所得结果都同试验值非常接近,证明了增量式最小二乘支持向量机应用于船舶操纵运动在线建模的有效性。     

基于模糊PID控制的经纬仪直流伺服系统仿真研究

天文经纬仪位置随动伺服系统对于星体的检测具有重大的影响。以天文经纬仪位置随动系统为控制对象，针对该系统的非线性、参数不确定性及对实时性和无超调的要求，将传统的PID控制算法与模糊控制算法相结合，提出了在线模糊自调整PID控制方法，并在simulink环境下进行了仿真，仿真及实验结果表明，该算法具有良好的稳态精度和动态响应速度。     

基于法向恒力跟踪的船板打磨轨迹在线调整方法

机器人对船板零件自由边进行打磨时，初始打磨轨迹基于船板零件的三维几何模型生成。由于该三维几何模型与实际的船板零件存在一定偏差且船板刚性较大，文章设计了基于法向恒力跟踪控制的机器人打磨轨迹在线动态调整方法以保证自由边打磨质量。通过力位感知技术实时采集机器人打磨工具与待打磨船板零件之间的接触力信息；基于重力补偿与法向力分解算法，建立法向恒力跟踪下基于位置的阻抗控制模型以实时修整机器人的打磨轨迹，使其实时跟踪待打磨零件自由边。仿真结果表明：该方法可以很好地实现打磨轨迹的在线动态调整，使得调整后的打磨轨迹能够满足要求，保证船板零件自由边的打磨质量。     

基于单神经元PI的船用异步电机无速度传感器仿真

针对船用异步电机转速辨识不精确而导致的控制系统不稳定问题,使用基于模型参考自适应系统的无速度传感器技术取代传统的转速检测装置对转速信号进行估测。根据神经网络的自学习和自适应能力,设计了一种单神经元自适应PI调节器以实现控制参数的在线自整定,克服了传统PI控制器在非线性和时变系统中控制能力差的缺陷。结合异步电机矢量控制技术,使用基于转子磁链模型的转速辨识算法对电机转速进行估测,将单神经元PI控制器应用于转速估测系统,实现对电机转速的精确估计。仿真结果表明,相对于传统控制器,设计的单神经元自适应PI调节器响应速度快,参数自调节性能强,转速估测更为精确。     

蒸汽发生器水位神经自校正控制研究

针对传统的核动力蒸汽发生器水位PID控制方法存在的缺点,将神经网络方法与PID控制的结构结合起来,提出核动力蒸汽发生器水位单神经元自校正PID控制方法,在线调整控制器参数。仿真研究表明,该方法可以提高系统的控制品质。