一种基于简化MRAS无速度传感器的永磁电机EKF磁链辨识

表面式永磁同步电机因其结构简单、功率密度高、效率高等优势,被广泛应用于高性能伺服系统以及其他工业场合中。由于电机控制性能受温度和磁饱和等现象影响,电机参数的在线辨识则显得至关重要。针对由于永磁电机数学模型阶数低造成无法由一个估计器同时辨识转速和电机参数的问题,本文提出了一种结合EKF和MRAS辨识的优点,在MRAS无速度传感器系统估计转速的基础上通过EKF观测器估计永磁体磁链的解决方法,并与精确MRAS算法作了比较,对自适应PI参数的选择进行了讨论。Simulink仿真研究验证了该方法的有效性和准确性,能满足电机运行速度快且动态要求高的场合需要。     

基于非线性微分几何理论的半间歇聚合釜温度控制器设计

半间歇聚合反应具有强非线性、时滞、时变的特点,反应机理复杂,其温度控制一直是难点。应用传统的串级PID控制结构,无法保证温度控制在允许的误差范围内。为保证产品质量,设计了一个非线性控制器来提高温度控制精度。根据Chylla Haase反应器模型,利用非线性微分几何理论,通过微分同胚和状态反馈,实现输入 输出精确线性化,在此基础上引入误差渐近跟踪项和积分器,设计出温度渐近跟踪控制器,通过调整控制器参数,可达到误差快速指数衰减。仿真结果表明该控制器在设定值跟踪和抗干扰方面明显优于串级PID控制器及模糊串级PID。     

基于PLS-混合Pi-Sigma模糊神经网络模型的甲醇合成装置变换工序CO变换率软测量建模

煤制甲醇合成变换过程中,需要把原料气中的一部分CO变换成CO2与H2,以提高H2的含量。为了能够快速地得到CO的变换率,利用偏最小二乘在提取信息、去噪、精简数据等方面的优势,将其与混合Pi Sigma模糊神经网络进行了融合,建立了CO变换率预测模型。该模型仿真时间短且具有较高的精度,能够指导并调整甲醇合成净化气中的碳氢比。     

基于广义最小方差基准的系统控制器设计

由控制系统性能评估中一种重要的评估方法——广义最小方差（GMV）引出基于GMV基准的系统控制器设计理论。该方法综合了系统误差信号与控制信号,既考虑了系统回路输出与参考信号的吻合程度,又考虑了控制作用的平稳性。误差权与控制权的合理设置是降低系统跟踪误差和确保系统稳定性的关键,文中详细阐述了两权的设置方法。通过仿真实例,依次有效验证了该方法在单回路系统、传统串级系统和并行串级系统中的运用,并与传统的PID控制律作了对比分析,验证了本文方法的优越性。     

一种基于浓度调节的改进型量子遗传算法

针对量子遗传算法（QGA）优化多峰函数时存在收敛速度慢、容易陷入局部最优的缺陷,提出了改进型量子遗传算法（IQGA）。引入个体浓度的概念,在量子门更新之前对种群进行筛选并剔除高浓度个体和劣个体,并用新的个体代替它们,增强了量子遗传算法全局搜索能力。通过典型复杂连续函数的对比测试,验证了该改进型量子遗传算法的可行性和有效性。     

基于离散候鸟迁徙优化算法的置换流水车间调度问题

针对置换流水车间调度问题,以最小化最大完成时间为调度目标,提出了一种离散候鸟迁徙优化(Discrete Migrating Birds Optimization,DMBO)调度算法。采用NEH产生一个调度可行解,其余个体随机产生,保证了种群的质量和多样性,初始化鸟群按优化目标值升序排成倒V字形。领飞鸟通过优化插入加优化交换产生的邻域解进化,而通过混合策略获得跟飞鸟的邻域解。跟飞鸟通过其邻域解和前面个体未使用的、较好的邻域解进化,这种进化机制是独一无二的。最后,采用局部搜索算法进一步优化种群。仿真实验中使用正交设计方法调节算法参数,通过求解Car 和Rec标准算例,验证了算法的有效性。     

基于分层内嵌预测控制的多微电网能量优化管理

针对提高多微电网的恢复力,考虑微电网发生故障时的多微电网能量调度管理,提出了一种基于分层内嵌结构的预测控制策略。在内嵌结构层中,通过对不同微电网的负荷关键度进行区分,将拥有关键负荷的微电网嵌套于内嵌结构里层进行保护,保证了关键微电网的安全运行,有效降低故障微电网的波及影响。在中央调度层,通过协调各微电网及电动汽车出力,在考虑电动汽车接入微电网具有随机性的情况下,实现对故障微电网在短期内的功率支撑,保证其长期安全运行的目的。仿真结果表明,本文提出的方法能够在微电网发生故障时对故障微电网提供可靠的能量供给,满足多微电网系统的功率平衡,同时降低故障的影响范围,保证多微电网系统的安全运行。     

基于DICA的存储受限流水车间调度

针对缓冲区空间和时间同时受限的流水车间调度问题,以最小化完工时间为优化目标建立了数学模型,并提出了求解方法。由于中间存储策略的限制,相对于普通流水车间调度问题,约束条件更加苛刻,且随着调度问题规模的增大,求解难度成倍增长,但却更加具有实用性和研究意义。帝国竞争算法具有求解精度高、收敛速度快的特点,在帝国竞争算法的基本框架上,提出了一种改进的离散帝国竞争算法。针对存储受限的流水车间调度问题,采用随机键编码的方式初始化种群;同化过程采取交叉替换的方式,并控制一定的同化概率,削弱帝国的势力,防止算法过早收敛;引入历史最优解机制,记录殖民的历史最优位置;革命过程中引入变异算子,以增强搜索能力;采用正交试验方法确定算法参数。在经典算例的基础上加入缓冲区约束并进行仿真实验,实验结果表明,离散帝国竞争算法求解质量高,收敛速度快。     

一类面向仓库车辆路径优化的改进禁忌搜索算法及其应用

在立体仓库中常需考虑车辆路径规划问题,传统的禁忌搜索算法在解决该类问题时,最终解的质量依赖于初始解。针对此问题并结合实际立体仓库,本文提出了改进的禁忌搜索算法。该算法的初始解部分由模拟退火算法生成,有效地克服了禁忌搜索算法对初值的依赖;规定禁忌搜索算法的特赦准则为模拟退火算法关联,在限定始末库位条件下,尽可能地寻找更短车辆路径,提高禁忌搜索算法的搜索能力。将改进的禁忌搜索算法与标准禁忌搜索算法进行仿真对比,改进算法在平均最短路径和稳定性上都有较大提升。将本文算法应用于立体仓库调度过程,在实际应用中效果良好,具备可行性。     

德士古气化炉气化反应过程的数值模拟与特性分析

利用Fluent软件对德士古水煤浆气化炉进行数值模拟仿真。用Finite Rate/Eddy-Dissipation（有限速率/涡耗散）模型求解气化过程;用Standard k-ε湍流模型封闭动量方程;用DPM（离散相）模型设置并求解煤粉燃烧的多步焦炭反应;用P-1辐射模型模拟气化炉内辐射特性。通过比较模型预测的数据与工业数据的差别,证实了模型的有效性。在此模型基础上考察了煤浆流量、氧气流量和煤浆浓度三者之间的耦合关系和中心氧体积分数对出口气体组成、有效气产率、温度及碳转化率的影响规律,为提高煤气有效成分、碳转化率和保证生产安全提供参考依据。