基于循环神经网络的2-DOF软体机械臂运动建模与控制 被引量：3

1

作者 丁卫 郑云 +1 位作者 钟宋义 杨扬 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期522-531,共10页

因现有软体机械臂材料刚度小、模量不稳定,导致建模与控制难度大.提出一种基于循环神经网络(recurrentneuralnetwork,RNN)的方法,用于二自由度(two-degree-of-freedom,2-DOF)软体机械臂的运动建模与控制.使用动作捕捉仪采集不同气压、... 因现有软体机械臂材料刚度小、模量不稳定,导致建模与控制难度大.提出一种基于循环神经网络(recurrentneuralnetwork,RNN)的方法,用于二自由度(two-degree-of-freedom,2-DOF)软体机械臂的运动建模与控制.使用动作捕捉仪采集不同气压、负载下的位置坐标,并将其导入门控循环单元(gated recurrentunit,GRU)神经网络模型进行训练.当调节超参数至网络结构最优时,测试集准确度可达98.87%.在此基础上,构建气压与负载到末端位置的映射函数.实验结果表明,本方法可将机械臂的控制精度提升至6»8 mm,显著降低了软体机器人的控制与建模难度. 展开更多

关键词 循环神经网络 门控循环单元模型 软体机械臂 建模与控制

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基于氢储能的主动型光伏发电系统建模与控制 被引量：27

2

作者 蔡国伟 孔令国 +2 位作者 彭龙 陈冲 李振新 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2451-2459,共9页

针对光伏发电随机性强、间歇性明显对电网造成不容忽视的影响,该文提出基于氢储能的纯绿色、电网友好型主动光伏发电系统模型及控制策略。以并网功率平稳为目标,在光伏DC/DC变换器端并入制氢与燃料电池装置,通过光伏与制氢、燃料电池的... 针对光伏发电随机性强、间歇性明显对电网造成不容忽视的影响,该文提出基于氢储能的纯绿色、电网友好型主动光伏发电系统模型及控制策略。以并网功率平稳为目标,在光伏DC/DC变换器端并入制氢与燃料电池装置,通过光伏与制氢、燃料电池的协调控制,从而实现光伏友好、主动并网。基于PSCAD/EMTDC软件平台,仿真验证该文所提模型及控制方法的有效性及正确性。 展开更多

关键词 主动型 氢储能 光伏发电 制氢 燃料电池 建模与控制

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面向分频海上风电系统的模块化多电平矩阵变换器混合建模与控制 被引量：20

3

作者 冯双 韦超凡 +3 位作者 雷家兴 吴熙 吴小丹 汤奕 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期1546-1557,共12页

分频输电(fractional frequency transmission system,FFTS)结合高压交流和高压直流输电的优势,是极具发展前景的大规模、中远海风电输送方案。模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M^(3)C)以其控制性能好、易... 分频输电(fractional frequency transmission system,FFTS)结合高压交流和高压直流输电的优势,是极具发展前景的大规模、中远海风电输送方案。模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M^(3)C)以其控制性能好、易于冗余扩展等优点,在海上风电FFTS中备受关注。然而,M^(3)C-FFTS中不同频率的输入和输出直接耦合,给系统建模与控制带来了挑战。为解决此问题,该文提出一种适用于M^(3)C的混合建模方法及相应的控制策略。对各子换流器的3个桥臂进行差模–共模分解,实现输入–输出解耦;对各子换流器桥臂功率进行αβ0建模,并分析桥臂功率低频分量与差模电流基波分量的约束关系。在此基础上,提出一种新型的M^(3)C-FFTS系统控制策略,通过构造差模电流的基波正序有功、负序有功和无功分量实现子模块电容电压平衡控制。所构造差模电流仅包含输入工频分量,显著降低控制策略的复杂度。最后,在220k V/400MW M^(3)C-FFTS中验证所提建模方法与控制策略的有效性。 展开更多

关键词 海上风电 模块化多电平矩阵变换器 分频输电 混合建模与控制

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微型燃气轮机发电系统孤岛及并网运行的建模与控制策略 被引量：16

4

作者 杨秀 郭贤 +1 位作者 臧海洋 郭贺 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期63-68,共6页

微型燃气轮机是目前世界上新能源利用的一个主要方向,特别是在微网中得到了广泛重视,其发电系统控制对于微网并网及孤岛的稳定运行至关重要。本文采用模块化建模方法,基于Matlab/Simulink建立了微型燃气轮机发电系统(MTGS)的机电一体化... 微型燃气轮机是目前世界上新能源利用的一个主要方向,特别是在微网中得到了广泛重视,其发电系统控制对于微网并网及孤岛的稳定运行至关重要。本文采用模块化建模方法,基于Matlab/Simulink建立了微型燃气轮机发电系统(MTGS)的机电一体化仿真模型,包括微型燃气轮机本体,永磁同步发电机、整流器和逆变器四个部分。并着重研究了MTGS系统孤岛及并网运行的相关控制策略,前者采用了输出电压控制以维持负荷输出电压,后者采用了PQ解耦的双闭环控制,并提出了输出电压解耦控制与电流滞环控制相结合的新型控制策略来调节MTGS的输出功率。仿真的结果表明该策略的可行性。 展开更多

关键词 微型燃气轮机发电系统 建模与控制 孤岛运行 并网运行 MATLAB/SIMULINK仿真

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基于区间数度量的运动模式建模与控制 被引量：5

5

作者 徐正光 孙昌平 吴金霞 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1115-1124,共10页

针对一类复杂的生产过程,本文作者在前期研究成果中,提出了基于运动模式的建模方法与控制方法的思想.针对该方法中模式类别变量的度量问题,本文提出采用区间数来度量模式类别变量,进而提出了一种基于区间数度量的运动模式建模与控制方法... 针对一类复杂的生产过程,本文作者在前期研究成果中,提出了基于运动模式的建模方法与控制方法的思想.针对该方法中模式类别变量的度量问题,本文提出采用区间数来度量模式类别变量,进而提出了一种基于区间数度量的运动模式建模与控制方法.首先,采用K均值聚类算法对收集的足够长时间内的工况数据进行聚类,得到C个模式类别,进而构成模式刻度"空间".为了描述模式的运动,本文提出了带输入的区间自回归模型(IARX).在此基础上,采用IARX模型建立模式类别变量的控制模型并给出了相应的控制算法.最后,以烧结生产过程为例验证了本文所提建模与控制方法的有效性. 展开更多

关键词 运动模式 模式运动“空间” 模式类别变量 带输入的区间自回归模型 区间时间序列 模式识别 建模与控制

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基于切换系统的储能节能系统双向DC-DC变换器建模与控制 被引量：3

6

作者 李继方 汤天浩 姚刚 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2011年第4期21-25,共5页

吸收利用制动状态电机回馈再生电能已成为电机系统节能的重要途径。采用超级电容储能的节能系统,能够通过回收电机制动时的再生能量实现系统节能。本文通过分析超级电容储能节能系统结构,得出储能系统等效电路;在此基础上建立了用于储... 吸收利用制动状态电机回馈再生电能已成为电机系统节能的重要途径。采用超级电容储能的节能系统,能够通过回收电机制动时的再生能量实现系统节能。本文通过分析超级电容储能节能系统结构,得出储能系统等效电路;在此基础上建立了用于储能节能系统的双向DC-DC变换器切换系统模型,构造系统的Lyapunov函数,并以此推导出系统切换控制律。在储能和放电两种工况下的仿真结果表明,系统能够完全吸收并利用电机回馈再生电能,保持直流母线电压稳定,实现系统节能。 展开更多

关键词 储能 双向DC-DC变换器 切换系统 建模与控制

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人工肌肉系统神经网络建模与控制 被引量：2

7

作者 田社平 丁国清 +1 位作者 颜德田 林良明 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期300-308,共9页

针对广泛应用于医疗机器人等领域的空气压人工肌肉的非线性特性 ,运用神经网络模型 ,对人工肌肉系统进行建模与控制。设计了一个具有单关节的人工肌肉试验系统。采用递推预报误差 (RPE)算法来训练神经网络 ,并给出了RPE算法的具体实现 ... 针对广泛应用于医疗机器人等领域的空气压人工肌肉的非线性特性 ,运用神经网络模型 ,对人工肌肉系统进行建模与控制。设计了一个具有单关节的人工肌肉试验系统。采用递推预报误差 (RPE)算法来训练神经网络 ,并给出了RPE算法的具体实现 ,该算法与传统的BP算法相比具有更好的收敛特性。讨论了不同的输入向量和不同的隐层节点数对建模结果的影响。在此基础上提出了一种基于神经网络的人工肌肉系统非线性控制结构 ,并给出了人工肌肉关节跟踪正弦波和矩形波参考信号的试验结果。试验结果表明 ,采用神经网络模型对人工肌肉系统进行建模与控制 ,能有效地克服人工肌肉系统的非线性 ,能够得到更快的控制速度和更高的控制精度。 展开更多

关键词 人工肌肉 神经网络 递推预报误差算法 非线性建模与控制

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考虑船体变形耦合作用的船舶推进系统建模与控制 被引量：7

8

作者 严新平 李志雄 +2 位作者 袁成清 朱汉华 刘正林 《船海工程》 2011年第1期60-63,共4页

提出考虑船体变形耦合作用的船舶推进系统仿真建模设计方法与系统框架,通过船体变形与动力装置振动烈度间的量化关系体现耦合作用对模型的影响;研究适合推进系统的先进控制技术,通过对简化后的船舶推进系统不确定模型进行仿真试验,结果... 提出考虑船体变形耦合作用的船舶推进系统仿真建模设计方法与系统框架,通过船体变形与动力装置振动烈度间的量化关系体现耦合作用对模型的影响;研究适合推进系统的先进控制技术,通过对简化后的船舶推进系统不确定模型进行仿真试验,结果表明,具有强自适应能力的神经网络控制和模糊控制技术能够满足系统对不确定性及时变非线性控制的要求,具有良好的控制效果。 展开更多

关键词 推进系统 船体变形 耦合作用 建模与控制

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间歇蒸煮过程的建模与控制 被引量：2

9

作者 冯旭 孙优贤 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 1993年第1期13-18,共6页

基于机理分析,本文研究了间歇蒸煮过程的建模问题,为了实现计算机控制,建模时我们仅考虑了本质性的因素,略去了次要因素的影响。在所建立模型的基础上,我们讨论了控制策略,控制方案也是根据便于用计算机实现的原则确定的。

关键词 建模与控制 建立模型 计算机控制 控制方案 控制策略 机理分析 间歇蒸煮过程

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未知非线性系统的神经网络建模与控制仿真研究 被引量：1

10

作者 吴杰长 陈国钧 《海军工程大学学报》 CAS 2004年第4期53-56,共4页

针对一类未知非线性系统的建模与控制问题,采用基于神经网络的多步预测控制算法进行了仿真研究,仿真对象选取控制工程界常用的单摆试验装置.该算法的实现步骤为:获取系统开环试验数据;辨识神经网络正向动态模型;设计非线性优化控制律.... 针对一类未知非线性系统的建模与控制问题,采用基于神经网络的多步预测控制算法进行了仿真研究,仿真对象选取控制工程界常用的单摆试验装置.该算法的实现步骤为:获取系统开环试验数据;辨识神经网络正向动态模型;设计非线性优化控制律.仿真研究结果表明,所提出的建模与控制方法是有效的. 展开更多

关键词 未知非线性系统 神经网络 建模与控制

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时变点胶系统的建模与控制 被引量：1

11

作者 孙容磊 胡坚强 《液压与气动》 北大核心 2007年第5期6-8,共3页

时间/压力型流体点胶技术利用胶体实现电子器件与基板的电气互联或机械互联,广泛应用于集成电路封装、MEMS封装、电子元器件与印刷电路板的表面贴装。点胶量精度和点胶量一致性是影响封装质量和表面粘贴质量的关键因素。论文研究了时间... 时间/压力型流体点胶技术利用胶体实现电子器件与基板的电气互联或机械互联,广泛应用于集成电路封装、MEMS封装、电子元器件与印刷电路板的表面贴装。点胶量精度和点胶量一致性是影响封装质量和表面粘贴质量的关键因素。论文研究了时间/压力型点胶系统动态模型,分析了时变参数对点胶量的影响,提出了一种时变参数补偿方法,提高了点胶量精度和点胶量的一致性。 展开更多

关键词 点胶过程 半导体封装 表面贴装(SMT) 时变系统 建模与控制

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基于参考轨迹的失效卫星相对位姿建模与控制

12

作者 姚小松 熊智 +1 位作者 郁丰 刘伟霞 《兵工自动化》 2013年第4期15-20,共6页

以追踪星对非合作失效卫星的超近距离巡视为背景,对基于参考轨迹的失效卫星相对位姿建模与控制进行研究。根据非合作失效卫星在空间定轴慢旋的特性,通过在失效卫星表面确定一个兴趣区域,建立便于相对位姿动力学模型设计的参考坐标系与... 以追踪星对非合作失效卫星的超近距离巡视为背景,对基于参考轨迹的失效卫星相对位姿建模与控制进行研究。根据非合作失效卫星在空间定轴慢旋的特性,通过在失效卫星表面确定一个兴趣区域,建立便于相对位姿动力学模型设计的参考坐标系与兴趣坐标系,从而便于位置与姿态2个方面的参考轨迹指令的实时计算;基于Hill方程和姿态动力学模型,推导基于非合作目标表面参考点的近似耦合相对位姿动力学模型;在此基础上,设计相对位姿耦合控制方法,并进行Simulink仿真实验验证。仿真结果表明:基于参考轨迹推导的相对位姿动力学模型简洁有效,设计的位姿耦合控制方法使系统具有较高的控制精度,相对位置控制精度为0.1 m,相对姿态控制精度为0.15。 展开更多

关键词 失效卫星 超近距离巡视 参考轨迹 相对位姿 建模与控制

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数字化陆用武器系统中的建模、优化与控制 被引量：10

13

作者 陈杰 方浩 +1 位作者 辛斌 邓方 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期943-962,共20页

从复杂一体化武器系统的体系结构设计与优化、一体化指挥控制中的优化与决策、高速多维度运动体的参数辨识与状态估计、多智能平台的协同控制、非线性随动系统建模与控制五个方面阐述了数字化陆用武器系统中涉及的的建模、优化与控制问... 从复杂一体化武器系统的体系结构设计与优化、一体化指挥控制中的优化与决策、高速多维度运动体的参数辨识与状态估计、多智能平台的协同控制、非线性随动系统建模与控制五个方面阐述了数字化陆用武器系统中涉及的的建模、优化与控制问题,涵盖了陆用武器系统中的指挥控制、火力控制和武器平台的控制.在对五个方面的国内外研究现状进行论述与分析的基础上,指出需要进一步研究的问题和未来研究展望. 展开更多

关键词 陆用武器系统 体系结构 建模与控制 优化与决策 协同控制

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履带车辆电传动系统发动机的建模、控制与仿真 被引量：4

14

作者 张豫南 葛蕴珊 +1 位作者 颜南明 谢永海 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期10-14,共5页

履带车辆电传动系统是全电战斗车辆的基础 ,柴油机—发电机机组又是电传动中的重要部分。如何对柴油机进行建模与控制是很重要的问题。首先用RBF神经网络对发动机进行辨识、建模 ,其次以特定的“复合”功率—转速特性曲线为目标 ,对发... 履带车辆电传动系统是全电战斗车辆的基础 ,柴油机—发电机机组又是电传动中的重要部分。如何对柴油机进行建模与控制是很重要的问题。首先用RBF神经网络对发动机进行辨识、建模 ,其次以特定的“复合”功率—转速特性曲线为目标 ,对发动机进行模糊控制 ,最后对仿真结果进行了分析。得到的控制方法和结论对电传动系统有重要意义。 展开更多

关键词 履带车辆 电传动系统 发动机 柴油机 建模与控制 仿真结果 功率 RBF神经网络 模糊控制 辨识

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双向DC-DC变换器基于切换系统的建模与储能控制 被引量：23

15

作者 高明远 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期129-134,共6页

吸收利用制动状态电机回馈再生电能已成为电机系统节能的重要途径。通过分析储能节能系统结构,得出储能系统等效电路;在此基础上建立了用于储能节能系统的双向DC-DC变换器切换系统模型,构造了系统的Lyapunov函数,通过Lyapunov函数推导... 吸收利用制动状态电机回馈再生电能已成为电机系统节能的重要途径。通过分析储能节能系统结构,得出储能系统等效电路;在此基础上建立了用于储能节能系统的双向DC-DC变换器切换系统模型,构造了系统的Lyapunov函数,通过Lyapunov函数推导出系统切换控制律。在储能和放电两种工况下的仿真结果表明,系统能够完全吸收并利用电机回馈电能,保持直流母线电压稳定,实现系统节能。 展开更多

关键词 储能 双向DC-DC变换器 切换系统 建模与控制

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气动软体机械臂的视觉定位运动控制

16

作者 张禹 张政 +3 位作者 赵文川 彭龄慧 王宁 孙赫阳 《液压与气动》 北大核心 2025年第7期116-124,共9页

气动软体机械臂因其非线性强、多变量耦合复杂以及状态实时观测困难,给动态控制带来显著挑战。针对上述问题,提出一种融合视觉定位与神经网络建模的软体机械臂实时运动控制方法。该方法利用YOLOv8目标检测和半全局立体匹配算法构建视觉... 气动软体机械臂因其非线性强、多变量耦合复杂以及状态实时观测困难,给动态控制带来显著挑战。针对上述问题,提出一种融合视觉定位与神经网络建模的软体机械臂实时运动控制方法。该方法利用YOLOv8目标检测和半全局立体匹配算法构建视觉系统,并生成时序数据集;进一步通过长短期记忆网络模型捕捉软体机械臂动态响应规律,实现气腔压强与末端位置之间的映射建模。结果表明,与基于离散数据训练的神经网络模型相比,长短期记忆网络模型在三路气压预测中的平均绝对误差从约1.65 kPa显著降至0.44 kPa。进一步的实验结果显示,对于所提出的控制方法,软体机械臂末端在三个轴方向上平均绝对误差分别为1.503、1.506、2.825 mm,有效验证了基于视觉定位的时序神经网络控制方法在软体机械臂中的动态追踪能力。 展开更多

关键词 软体机械臂 长短期记忆网络 双目视觉 建模与控制

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基于混杂自动机的双向ICPT系统建模及控制 被引量：6

17

作者 李欣 徐积强 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期107-113,共7页

针对双向感应耦合电能传输(ICPT)系统的混杂特性及移相控制方法下系统启动、不同功率传输模式切换时电流波动大的问题,分析了双LCC型补偿拓扑双向ICPT系统的拓扑特性,给出了双向ICPT系统变换器运行的各工作模态。基于混杂自动机理论建... 针对双向感应耦合电能传输(ICPT)系统的混杂特性及移相控制方法下系统启动、不同功率传输模式切换时电流波动大的问题,分析了双LCC型补偿拓扑双向ICPT系统的拓扑特性,给出了双向ICPT系统变换器运行的各工作模态。基于混杂自动机理论建立了双向ICPT系统的混杂自动机模型,推导了系统在不同工作模态下的状态空间方程,并根据系统连续状态量与各工作模态间的关系,确定了系统不同工作模态发生切换的边界条件。在此基础上,将双向ICPT系统的控制问题转化为系统离散状态模式边界条件的选择问题,设计了系统混杂控制策略。最后基于MATLAB/Simulink搭建系统仿真模型,验证了模型的正确性和所提控制方法的可行性。与传统移相控制策略进行对比,所提方法有效改善了系统启动及不同功率传输模式切换时的电流波动现象,有利于双向ICPT系统的稳定运行。 展开更多

关键词 双向感应耦合电能传输系统 LCC型补偿 混杂系统 混杂自动机 建模与控制

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PEMFC空气供给系统的智能建模与自适应控制

18

作者 常新宇 富雪 +1 位作者 任朝晖 王永富 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第9期1593-1599,共7页

为了提高质子交换膜燃料(PEMFC)电池的输出净功率,提出了一种基于模糊逻辑系统的智能建模与控制方法。首先,建立PEMFC严格反馈形式的数学模型,并采用自适应模糊逻辑系统对PEMFC中的非线性项进行智能建模;然后,考虑系统控制增益未知对空... 为了提高质子交换膜燃料(PEMFC)电池的输出净功率,提出了一种基于模糊逻辑系统的智能建模与控制方法。首先,建立PEMFC严格反馈形式的数学模型,并采用自适应模糊逻辑系统对PEMFC中的非线性项进行智能建模;然后,考虑系统控制增益未知对空气供给系统控制性能的影响,结合反步法技术为PEMFC系统设计了自适应控制器,并通过引入一阶滤波器来降低控制器的计算复杂度。通过Lyapunov稳定性理论分析验证了所设计的控制器可使得空气供给系统过氧比的跟踪误差在限定时间内收敛至原点的邻域;最后,仿真和硬件在环实验的结果证明了所建模型与控制方法的有效性。 展开更多

关键词 燃料电池 智能建模与控制 模糊逻辑系统 硬件在环

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从PID到无模型控制器 被引量：16

19

作者 蒋爱平 李秀英 韩志刚 《控制工程》 CSCD 2005年第3期217-220,230,共5页

分析了各种新型PID控制方法控制原理及其存在的问题,介绍了无模型控制器(非建模自适应控制器)的基本理论和基本设计方法,比较了PID与无模型控制器的控制效果,说明无模型控制器冲破了经典PID的概念和控制器设计的线性框架,是一种结构自... 分析了各种新型PID控制方法控制原理及其存在的问题,介绍了无模型控制器(非建模自适应控制器)的基本理论和基本设计方法,比较了PID与无模型控制器的控制效果,说明无模型控制器冲破了经典PID的概念和控制器设计的线性框架,是一种结构自适应、建模与控制一体化途径的全新的控制器。实践表明,无模型器克服了PID无法对非线性强耦合系统实现稳定控制的弱点,取得了良好的控制效果。 展开更多

关键词 无模型控制器 PID 自适应控制器 控制效果 控制器设计 结构自适应 建模与控制 控制原理 控制方法 设计方法 稳定控制 系统实现 一体化 强耦合 非线性

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基于ANFIS的蓄冷系统模糊控制设计 被引量：1

20

作者 刘鸣 张宝刚 +2 位作者 陈萍 文柳 李壮壮 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第2期365-368,共4页

目的研究蓄冷系统模糊控制,缓解电力生产和供应,减少城市烟尘和二氧化碳CO2的排放.方法引入ANFIS的"高木-关野(Takagi-Sugeno)"模型进行冰蓄冷系统模糊控制器设计.应用自适应神经模糊控制模型原理,建立了蓄冷量自适应神经模... 目的研究蓄冷系统模糊控制,缓解电力生产和供应,减少城市烟尘和二氧化碳CO2的排放.方法引入ANFIS的"高木-关野(Takagi-Sugeno)"模型进行冰蓄冷系统模糊控制器设计.应用自适应神经模糊控制模型原理,建立了蓄冷量自适应神经模糊控制模型.结果利用减法聚类进行初始化后,形成输入载冷剂进口温度,载冷剂流速,蓄冷时间和输出蓄冷量之间的控制关系,蓄冷量模糊控制器的控制过程比较平稳,控制过程收敛性能都比较好,比较符合实际的运行情况,训练均方根误差最小为3.04288×10-4.结论解决了因冷负荷过大出现蓄冰装置释冷提前结束而不得不启用制冷机组的问题. 展开更多

关键词 冰蓄冷 模糊建模与控制 预测 经济运行

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