冶金自备电厂燃气发电机组机炉协调控制 被引量：1

1

作者 安硕 冯旭刚 +5 位作者 张景 王正兵 唐得志 沈浩 王兵 宋爱国 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期19-33,共15页

针对冶金自备电厂燃料热值、压力和负荷多变的复杂工况与发电机组燃烧、汽机系统存在的大滞后、扰动大、多变量问题,首先通过改进粒子群算法(improved particle swarm optimization,IPSO)辨识得到以汽轮机调节阀开度与燃料量为控制量、... 针对冶金自备电厂燃料热值、压力和负荷多变的复杂工况与发电机组燃烧、汽机系统存在的大滞后、扰动大、多变量问题,首先通过改进粒子群算法(improved particle swarm optimization,IPSO)辨识得到以汽轮机调节阀开度与燃料量为控制量、有功功率与主蒸汽压力为被控量的单元机组数学模型;其次,设计多变量动态矩阵控制策略,构建机炉协调控制器,通过在线预测、反馈校正实现对系统进行滚动优化,并转换为内模控制结构分析其动态特性;最后,得到基于多变量动态矩阵控制(multivariable dynamic matrix control,MDMC)的燃气发电机组机炉协调控制策略。研究结果表明:相较于常规PSO,IPSO输出曲线拟合效果具有更高的准确性;与模型预测控制、广义预测控制、比例积分微分控制相比,MDMC具有更好的抗干扰性和动态性能,系统在受到干扰时调节时间最短为112 s,超调量仅为1.81%。应用机炉协调控制系统后,有功功率与主蒸汽压力标准偏差分别降低48.03%和33.33%,在满足现场设计要求的同时更有利于工业生产。 展开更多

关键词 变负荷工况 机炉协调控制系统 改进粒子群算法 多变量动态矩阵控制 稳定性 抗干扰性

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基于智能算法的自适应循环发动机控制规律优化方法

2

作者 陈映雪 冯冠翔 +1 位作者 缑林峰 刘志丹 《推进技术》 北大核心 2025年第7期216-234,共19页

提出一种结合混沌机制的三角拓扑聚合优化方法,旨在优化航空发动机稳态及加速过程的控制规律。针对稳态控制规律优化问题,以三角拓扑聚合优化方法为基础,通过逻辑混沌映射机制提高优化算法的全局寻优能力,提出一种混沌三角拓扑聚合优化... 提出一种结合混沌机制的三角拓扑聚合优化方法,旨在优化航空发动机稳态及加速过程的控制规律。针对稳态控制规律优化问题,以三角拓扑聚合优化方法为基础,通过逻辑混沌映射机制提高优化算法的全局寻优能力,提出一种混沌三角拓扑聚合优化策略(Chaotic triangulation topology aggregation optimizer,CTTAO)。针对加速控制规律设计问题,构建基于CTTAO的优化Bezier曲线,以提高加速过程的优化效率;引入优化变量的物理特性进行优化区间的自修正,提出一种改进混沌三角拓扑聚合优化方法(Improved chaotic triangulation topology aggregation optimizer,ICTTAO),从而获得渐近稳定的控制规律,提高性能优化结果的可靠性。采用所提的优化方法开展自适应循环发动机(Adaptive cycle engine,ACE)多变量控制规律优化研究,根据不同飞行需求,对最大推力、最低油耗、最低涡轮前温度和加速模式进行性能寻优。仿真结果表明,优化后的ACE在亚声速巡航基准点实现了耗油率降低5.35%,在超声速巡航点实现了推力提升27.59%。本文所提出的ICTTAO优于其他比较算法,在满足加速时间为2.12 s的前提下,能够保障更大的安全裕度、更低的耗油率、更小的稳态误差。此外,该方法有望用于变循环发动机模态转换控制规律设计。 展开更多

关键词 自适应循环发动机 加速控制规律 性能寻优 多变量控制 混沌映射 智能算法

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独立变桨距控制策略研究 被引量：37

3

作者 邢作霞 陈雷 +1 位作者 孙宏利 王哲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第26期131-138,共8页

为解决独立变桨距控制多输入多输出信号之间的耦合问题,侧重于研究独立变桨距的多变量控制技术。建立带卡尔曼滤波器的前馈–反馈线性二次高斯函数(linear quadraticgaussian function,LQG)最优控制,并对统一变桨距控制、独立变桨距控... 为解决独立变桨距控制多输入多输出信号之间的耦合问题,侧重于研究独立变桨距的多变量控制技术。建立带卡尔曼滤波器的前馈–反馈线性二次高斯函数(linear quadraticgaussian function,LQG)最优控制,并对统一变桨距控制、独立变桨距控制的标量比例积分(proportional-integral,PI)控制、独立变桨距控制的多变量LQG控制3种情况下的载荷进行对比。结果表明:LQG最优独立变桨距控制比统一变桨距控制和传统的PI独立变桨距控制具有更好的减载效果,更适合大型风力发电机组。 展开更多

关键词 独立变桨距 控制策略 耦合 多变量控制 前馈-反馈线性二次高斯函数(linear QUADRATIC GAUSSIAN FUNCTION LQG)最优控制 卡尔曼滤波器 载荷

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竖炉焙烧过程的多变量智能优化控制 被引量：20

4

作者 严爱军 柴天佑 岳恒 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期636-640,共5页

针对铁矿选矿中的竖炉焙烧过程具有综合复杂性和产品质量指标—磁选管回收率难以在线测量因而不易实现优化控制的难题,通过对焙烧过程动态特性和人工操作模式的分析,将智能方法与前馈、反馈控制相结合,提出一种基于磁选管回收率、台时... 针对铁矿选矿中的竖炉焙烧过程具有综合复杂性和产品质量指标—磁选管回收率难以在线测量因而不易实现优化控制的难题,通过对焙烧过程动态特性和人工操作模式的分析,将智能方法与前馈、反馈控制相结合,提出一种基于磁选管回收率、台时产量、煤气消耗等综合生产指标的多变量智能优化控制方法．根据综合生产指标的目标值和边界条件的变化在线对控制回路的设定值进行自动调整而实现优化控制．将提出的方法应用于国内某大型选矿厂竖炉焙烧过程,实现了综合生产指标的优化控制,取得显著应用效果． 展开更多

关键词 竖炉焙烧 综合生产指标 多变量 智能控制 优化

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锅炉-汽轮机系统的分数阶控制器设计 被引量：25

5

作者 王东风 王晓燕 韩璞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期113-119,共7页

将分数阶微积分用于系统控制已引起控制学界的广泛关注。分数阶PIλDμ.控制是传统PID控制的推广与发展,积分阶次λ和微分阶次μ的引入使得分数阶控制器具有更灵活的结构和更强的鲁棒性。分数阶PIλDμ控制器对对象参数变化不敏感,对非... 将分数阶微积分用于系统控制已引起控制学界的广泛关注。分数阶PIλDμ.控制是传统PID控制的推广与发展,积分阶次λ和微分阶次μ的引入使得分数阶控制器具有更灵活的结构和更强的鲁棒性。分数阶PIλDμ控制器对对象参数变化不敏感,对非线性有很强的抑制能力。将分数阶控制器用于多变量非线性控制系统的设计,针对输入受限和不确定性的非线性MIMO锅炉-汽轮机系统设计分数阶PIλDμ控制器,控制器参数整定采用粒子群优化算法。仿真结果表明,获得的分数阶PIλDμ控制器在大范围负荷变化及存在参数、结构不确定性时均能取得满意的控制效果,显示良好的适应性及鲁棒性,与传统PID控制器相比具有明显优势。 展开更多

关键词 锅炉-汽轮机系统 非线性多变量控制 分数阶微积分 分数阶控制器 比例积分微分控制器 粒子群优化算法

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平行坐标可视化技术在固体火箭发动机优化设计中的应用 被引量：7

6

作者 欧海英 张为华 +1 位作者 李晓斌 刘春梅 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期255-259,共5页

由于笛卡尔坐标系的制约,多变量分析及显示成为复杂固体火箭发动机设计优化的难点之一。将平行坐标可视化技术应用于固体火箭发动机设计优化过程,以高压强固体火箭发动机总体参数优化为例,针对不同优化阶段提出不同赋色原则,说明其在发... 由于笛卡尔坐标系的制约,多变量分析及显示成为复杂固体火箭发动机设计优化的难点之一。将平行坐标可视化技术应用于固体火箭发动机设计优化过程,以高压强固体火箭发动机总体参数优化为例,针对不同优化阶段提出不同赋色原则,说明其在发动机设计优化辅助建模、优化过程监控和优化结果鲁棒性分析中的应用。研究结果表明,平行坐标可视化技术在处理固体火箭发动机设计优化多变量分析及显示问题上具有简单、直观等独特优势,易于工程应用。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 总体参数 设计优化 显示 坐标系 可视化技术 鲁棒性分析 建模 优化过程 监控

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大型风电机组多变量LQG最优独立变桨距控制 被引量：7

7

作者 田艳丰 王哲 张纯明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2010-2015,共6页

针对大型风电机组的不平衡载荷的突出问题,提出基于前馈-反馈结构的多变量二次高斯函数(LQG)最优独立变桨距控制策略。多变量控制器由LQG最优控制器和基于风速信号估计的前馈扰动补偿控制器组成。针对系统的随机不确定性,设计了多变量LQ... 针对大型风电机组的不平衡载荷的突出问题,提出基于前馈-反馈结构的多变量二次高斯函数(LQG)最优独立变桨距控制策略。多变量控制器由LQG最优控制器和基于风速信号估计的前馈扰动补偿控制器组成。针对系统的随机不确定性,设计了多变量LQG最优反馈控制器;而前馈控制器侧重于补偿风速低频分量对风轮力矩的影响。采用扩展卡尔曼滤波器来实现对系统状态及有效风速的俯仰方向和偏航方向分量的无差估计。仿真结果表明,与传统的标量PI独立桨距控制相比,多变量LQG最优独立变桨距控制策略具有更好的减载效果。 展开更多

关键词 风电机组 独立变桨距控制 载荷 多变量LQG控制 前馈控制 最优控制

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啤酒发酵温度的多变量控制 被引量：9

8

作者 薛福珍 庞国仲 +1 位作者 胡京华 刘勇 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期150-154,共5页

关键词 啤酒 发酵温度 多变量控制

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基于Tank-Hopfield神经网络的有约束多变量广义预测控制器 被引量：7

9

作者 陈增强 赵天航 袁著祉 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期847-852,共6页

通过对系统的信号约束，构成有约束多变量广义预测控制问题，并运用T－H优化神经网络来求解这一复杂的优化问题．在求解过程中，有约束广义预测控制的求解被转化为一个T－H优化电路网络的稳态解．因此可以通过硬件电路或龙格-库塔数值... 通过对系统的信号约束，构成有约束多变量广义预测控制问题，并运用T－H优化神经网络来求解这一复杂的优化问题．在求解过程中，有约束广义预测控制的求解被转化为一个T－H优化电路网络的稳态解．因此可以通过硬件电路或龙格-库塔数值方法进行求取．在一个工业过程模型上的仿真研究证明了这一方法是非常有效的． 展开更多

关键词 神经网络 T-H网络 预测控制 多变量控制

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MEWMA控制图ARL计算及参数优化 被引量：5

10

作者 杜福洲 唐晓青 孙静 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期974-978,共5页

平均运行链长(ARL)是控制图性能评价的一个重要指标,深入研究ARL是控制图参数优化、性能评价和实际应用的重要工作.在采样数据标准化处理的基础上,应用马尔可夫链进一步研究了多元指数移动平均(MEWMA)控制图中ARL计算的数学模型,采用Mat... 平均运行链长(ARL)是控制图性能评价的一个重要指标,深入研究ARL是控制图参数优化、性能评价和实际应用的重要工作.在采样数据标准化处理的基础上,应用马尔可夫链进一步研究了多元指数移动平均(MEWMA)控制图中ARL计算的数学模型,采用Matlab实现了算法,就算法的收敛性及计算结果进行分析.以ARL为优化指标,给出了MEWMA控制图参数优化的具体步骤、计算实例和参数优化结果. 展开更多

关键词 质量控制 统计过程控制 多变量控制系统 马尔可夫过程 优化控制系统

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MEWMA控制图运行链长分析及实例研究 被引量：5

11

作者 杜福洲 唐晓青 孙静 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期820-824,共5页

多元指数加权移动平均(MEWMA)控制图常用来监测多元质量过程中存在的小偏移,对其性能评价时多采用平均运行链长。在马尔可夫链的MEWMA控制图平均运行链长计算方法的基础上,分析了MEWMA控制图运行链长的概率分布及累积概率分布。基于MAT... 多元指数加权移动平均(MEWMA)控制图常用来监测多元质量过程中存在的小偏移,对其性能评价时多采用平均运行链长。在马尔可夫链的MEWMA控制图平均运行链长计算方法的基础上,分析了MEWMA控制图运行链长的概率分布及累积概率分布。基于MATLAB计算平台,编制了相应的计算程序,给出了MEWMA控制图运行链长的概率分布曲线及累积概率曲线。提出了MEWMA控制图参数优化方法,对电子产品装配中的表面贴片工艺过程的焊点质量控制进行了研究。 展开更多

关键词 质量控制 统计过程控制 多变量控制系统 马尔可夫过程 优化控制系统

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基于非仿射非线性模型的静止无功补偿控制器设计 被引量：18

12

作者 葛友 李春文 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期9-11,共3页

对于含静止无功补偿器的单机无穷大系统建立了非仿射非线性模型。然后根据多变量控制的逆系统方法 ,设计了基于非线性反馈线性化和线性二次型最优控制规律的控制器。最后通过仿真结果说明了所设计控制器的有效性。

关键词 非仿射非线性模型 静止无功补偿控制器 无功功率补偿 电力系统

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基于PSO的支持向量机多元控制图均值偏移诊断模型 被引量：5

13

作者 赵永满 何桢 +1 位作者 何曙光 张敏 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期469-475,共7页

为了诊断多元控制图发出的报警信号是由哪一个或者哪些变量组合发生均值偏移引起的,提出了基于粒子群优化(PSO)算法的支持向量机(SVM)多元控制图均值偏移诊断模型.模型中使用T2控制图对多元过程进行控制,在假设过程方差-协方差矩阵保持... 为了诊断多元控制图发出的报警信号是由哪一个或者哪些变量组合发生均值偏移引起的,提出了基于粒子群优化(PSO)算法的支持向量机(SVM)多元控制图均值偏移诊断模型.模型中使用T2控制图对多元过程进行控制,在假设过程方差-协方差矩阵保持不变的前提下,根据不同的均值偏移模式,产生SVM训练数据集和测试数据集,用PSO对SVM的参数进行优化,最终得到优化的SVM模型.结果表明,基于粒子群优化算法的支持向量机模型(SVM-PSO)比基于SVM和基于神经网络(ANN)模型的分类能力更强,分类准确率超过85%. 展开更多

关键词 多元控制图 均值偏移诊断 粒子群优化算法 支持向量机

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数据驱动的变速变桨风能转换系统恒功率控制 被引量：3

14

作者 潘庭龙 孙承奇 +1 位作者 纪志成 徐莉莉 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期115-121,共7页

为了实现风能转换系统在额定风速以上的恒功率控制,必须同时控制桨距角和电磁转矩。针对变速变桨风能转换系统具有强非线性和不确定性难于建立精确模型的问题,将数据驱动的最优控制理论和多变量控制策略相结合,根据变速变桨风能转换系... 为了实现风能转换系统在额定风速以上的恒功率控制,必须同时控制桨距角和电磁转矩。针对变速变桨风能转换系统具有强非线性和不确定性难于建立精确模型的问题,将数据驱动的最优控制理论和多变量控制策略相结合,根据变速变桨风能转换系统的输入输出数据得出系统的马尔可夫参数,据此构造一个基于数据的状态观测控制器,并通过差分Riccati方程的闭合解来设计多变量最优反馈控制器。在MATLAB/Simulink的仿真结果表明:在不建立模型的基础上设计的数据驱动的多变量最优控制器能够有效地实现系统的恒功率输出控制。 展开更多

关键词 风能转换系统 数据驱动 最优控制 变速变桨 多变量控制 反馈控制器

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一类轧机的板形最优化控制方法 被引量：2

15

作者 吴文彬 崔建江 徐心和 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期141-144,共4页

分析了常规四辊CVC轧机板形控制的原理 ,结合生产实际给出了板形的最优化控制策略及其数学模型 ,该方法具有不需对板形缺陷进行识别 ,不用基于最小二乘法的曲线拟合的方法进行板形缺陷的识别的特点 .对调节装置的调节量及多个调节装置... 分析了常规四辊CVC轧机板形控制的原理 ,结合生产实际给出了板形的最优化控制策略及其数学模型 ,该方法具有不需对板形缺陷进行识别 ,不用基于最小二乘法的曲线拟合的方法进行板形缺陷的识别的特点 .对调节装置的调节量及多个调节装置的调节量采用联合求解方法 ,具有快速达到最佳优点 。 展开更多

关键词 板形 最优化控制 板型缺陷 多变量控制 目标函数

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时滞多变量过程信息融合解耦控制 被引量：2

16

作者 甄子洋 王道波 王志胜 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第3期549-552,共4页

针对工业过程中时滞多变量线性系统各回路间存在的强耦合问题,提出一种基于信息融合估计的解耦控制方法.通过融合主通道和相应耦合通道的期望输出软约束信息和控制能量软约束信息,估计出二次性能指标下的最优自适应解耦控制律.进一步对... 针对工业过程中时滞多变量线性系统各回路间存在的强耦合问题,提出一种基于信息融合估计的解耦控制方法.通过融合主通道和相应耦合通道的期望输出软约束信息和控制能量软约束信息,估计出二次性能指标下的最优自适应解耦控制律.进一步对无限预见期望输出信息进行一步预见等效处理,获得计算更简单的近似最优解耦控制律.实例仿真结果表明了该解耦控制器具有计算量小、解耦程度可调以及控制品质好等优点. 展开更多

关键词 时滞多变量系统 解耦控制 信息融合 最优估计

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模块多变量预测控制及其在羰基合成反应器中的应用 被引量：1

17

作者 张志刚 薛美盛 +1 位作者 吴刚 孙德敏 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期459-463,共5页

提出了一种模块多变量预测控制算法 ,实现了两个并列运行的羰基合成反应器的约束控制 ,使两个反应器出口的CO分压都保持在工艺约束范围内 ,同时将反应器进料配比控制在反应器在线操作优化软件给出的最佳值附近。运行结果表明 ,这种控制... 提出了一种模块多变量预测控制算法 ,实现了两个并列运行的羰基合成反应器的约束控制 ,使两个反应器出口的CO分压都保持在工艺约束范围内 ,同时将反应器进料配比控制在反应器在线操作优化软件给出的最佳值附近。运行结果表明 ,这种控制方案具有很大的灵活性和优秀的控制品质。 展开更多

关键词 模块多变量预测控制 羰基合成 反应器 应用 约束控制 多目标优化

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改进FSQP算法的涡扇发动机多变量非线性控制 被引量：3

18

作者 戚学锋 樊丁 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期58-61,67,共5页

涡扇发动机是一个复杂的非线性系统, 用常规的多变量控制方法难以获得理想的控制效果。对FSQP(FeasibleSequentialQuadraticProgramming) 算法进行了改进, 提出了一种基于改进FSQP算法和自适应变权重线性加权法的多目标优化算法。该算... 涡扇发动机是一个复杂的非线性系统, 用常规的多变量控制方法难以获得理想的控制效果。对FSQP(FeasibleSequentialQuadraticProgramming) 算法进行了改进, 提出了一种基于改进FSQP算法和自适应变权重线性加权法的多目标优化算法。该算法可以有效的解决涡扇发动机的多变量非线性控制问题, 同时在满足控制过程中的各项约束条件的前提下, 达到调节时间最短的目标。通过计算机仿真证明了该控制算法的可行性和良好的控制效果。 展开更多

关键词 涡轮风扇发动机 多变量非线性控制 多目标规划 数值仿真

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基于ESO的动态解耦方法及其应用仿真 被引量：2

19

作者 李壮举 刘贺平 王健安 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第11期4176-4178,共3页

针对多变量系统控制中的耦合问题,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的动态解耦方法。该方法将系统输入变量间的耦合作用、被控对象参数时变和外界干扰视为一个总的扰动,用ESO估计该总扰动并反馈到控制器进行补偿,从而实现动态解耦;对... 针对多变量系统控制中的耦合问题,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的动态解耦方法。该方法将系统输入变量间的耦合作用、被控对象参数时变和外界干扰视为一个总的扰动,用ESO估计该总扰动并反馈到控制器进行补偿,从而实现动态解耦;对解耦后的每个子系统,分别设计出了基于误差最小二乘指标的神经元自适应PID(NAPID)控制器。该方法简化了解耦过程,放松了对系统模型的要求,计算量小、鲁棒性强。最后用该法对蒸馏塔进行控制仿真,仿真时使用混沌优化方法对ESO的参数进行了离线优化,并给出了与模糊PID解耦控制方法对比的仿真结果,结果证明本方法是可行的。 展开更多

关键词 多变量系统 扩张状态观测器 动态解耦控制 神经元自适应 混沌优化

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基于支持向量回归模型的间歇过程优化 被引量：2

20

作者 刘毅 阳宪惠 熊智华 《华东理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期880-883,共4页

针对间歇过程的优化问题,提出了一种基于支持向量回归模型的批次到批次的优化控制策略。通过对支持向量回归模型在当前控制轨迹处的线性化,构造了一种批次到批次的优化控制方法。在苯乙烯聚合反应器的仿真实验中,该方法能够在存在模型... 针对间歇过程的优化问题,提出了一种基于支持向量回归模型的批次到批次的优化控制策略。通过对支持向量回归模型在当前控制轨迹处的线性化,构造了一种批次到批次的优化控制方法。在苯乙烯聚合反应器的仿真实验中,该方法能够在存在模型失配与过程扰动的情况下,逐批次地改善过程性能。 展开更多

关键词 多变量统计过程控制 支持向量回归 间歇过程 批次间优化

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