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A Study of Discrete-Time Optimum Current Controller for the Virtual Synchronous Generator under Constraints 认领
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作者 Atushi Umemura Rion Takahashi Junji Tamura 《智能电网与可再生能源(英文)》 2020年第1期1-20,共20页
In recent years, power generation using renewable energy sources has been increasing as a solution to the global warning problem. Wind power generation can generate electricity day and night, and it is relatively more... In recent years, power generation using renewable energy sources has been increasing as a solution to the global warning problem. Wind power generation can generate electricity day and night, and it is relatively more efficient among the renewable energy sources. The penetration level of variable-speed wind turbines continues to increase. The interconnected wind turbines, however, have no inertia and no synchronous power. Such devices can have a serious impact on the transient stability of the power grid system. One solution to stabilize such grid with renewable energy sources is to provide emulated inertia and synchronizing power. We have proposed an optimal design method of current control for virtual synchronous generators. This paper proposes an optimal control method that can follow the virtual generator model under constrains. As a result, it is shown that the proposed system can suppress the peak of the output of semiconductor device under instantaneous output voltage drop. 展开更多
关键词 Wind Energy Generation Virtual SYNCHRONOUS GENERATOR Electric Current CONTROL Optimal CONTROL Discreate-Time Model Following CONTROL MULTI-OBJECTIVE Genetic Algorithm
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城市工况下汽车走—停巡航控制与仿真 认领
2
作者 谢志敏 王艳华 +1 位作者 孙丽芃 贾志阳 《电子设计工程》 2020年第6期17-21,共5页
车辆频繁的启停会导致驾驶员疲劳,从而引发交通事故。为了降低驾驶员疲劳和追尾事故的风险,建立了一套分层的车辆走—停巡航控制系统(S&G)。通过在Carsim中建立车辆动力学模型,采用车头时距法确定安全距离,根据最优控制和模糊PID控... 车辆频繁的启停会导致驾驶员疲劳,从而引发交通事故。为了降低驾驶员疲劳和追尾事故的风险,建立了一套分层的车辆走—停巡航控制系统(S&G)。通过在Carsim中建立车辆动力学模型,采用车头时距法确定安全距离,根据最优控制和模糊PID控制原理分别设计上、下控制器,最后,在Simulink中构建仿真回路,在典型S&G工况下联合仿真,得到随前车行驶时自车的速度变化曲线、加速度变化曲线、相对距离变化曲线和节气门开度曲线。结果表明,所设计的S&G系统能使自车在保持适当安全距离的同时,很好地跟踪前车的速度变化,自动启停车辆,减轻驾驶员疲劳,提高车辆的主动安全性。 展开更多
关键词 走停巡航控制系统 分层控制 最优控制 模糊PID控制
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Modeling Anthrax with Optimal Control and Cost Effectiveness Analysis 认领
3
作者 Shaibu Osman Dominic Otoo Oluwole Daniel Makinde 《应用数学(英文)》 2020年第3期255-275,共21页
Anthrax is an infection caused by bacteria and it affects both human and animal populations. The disease can be categorized under zoonotic diseases and humans can contract infections through contact with infected anim... Anthrax is an infection caused by bacteria and it affects both human and animal populations. The disease can be categorized under zoonotic diseases and humans can contract infections through contact with infected animals, ingest contaminated dairy and animal products. In this paper, we developed a mathematical model for anthrax transmission dynamics in both human and animal populations with optimal control. The qualitative solution of the model behaviour was analyzed by determining Rhv, equilibrium points and sensitivity analysis. A vaccination class was incorporated into the model with waning immunity. Local and global stability of the model’s equilibria was found to be locally asymptotically stable whenever Rhv Rhv. It was revealed that reducing animal and human interaction rate, would decrease Rhv. We extended the model to optimal control in order to find the best control strategy in reducing anthrax infections. It showed that the effective strategy in combating the anthrax epidemics is vaccination of animals and prevention of humans. 展开更多
关键词 ANTHRAX Model Stability Analysis Sensitivity OPTIMAL Control COST EFFECTIVENESS
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渝阳煤矿水井湾采区通风机在线监控系统 认领
4
作者 谭成 《能源与环保》 2020年第2期80-84,共5页
采用先进可靠的可编程控制器、工控机和开发人机界面的组态控制软件建成矿井通风在线监控系统,实现对通风机的在线监控、数据记录、报警、查询等功能。通风机在线监控系统能够在矿自动化监控室远程控制水井湾采区风机房内的所有高压开... 采用先进可靠的可编程控制器、工控机和开发人机界面的组态控制软件建成矿井通风在线监控系统,实现对通风机的在线监控、数据记录、报警、查询等功能。通风机在线监控系统能够在矿自动化监控室远程控制水井湾采区风机房内的所有高压开关柜和风门、蝶阀和百叶窗的集中控制台。主要设计了主通风机一键倒机控制程序,投入倒机优化控制方法,缩短了倒机的时间,保证了矿井安全。 展开更多
关键词 组态控制软件 通风机在线监控系统 一键倒机控制 优化控制
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基于观测器的发动机转矩跟踪模型预测控制 认领
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作者 康铭鑫 李长平 刘腾飞 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期791-798,共8页
针对如何实现发动机转矩快速精准地跟踪期望转矩的问题,提出一种基于观测器的模型预测控制策略.首先,利用均值模型对汽油发动机的进气歧管压力动态、转矩和转速动态进行建模,考虑到发动机真实转矩不可测的情况,采用Lyapunov稳定性理论... 针对如何实现发动机转矩快速精准地跟踪期望转矩的问题,提出一种基于观测器的模型预测控制策略.首先,利用均值模型对汽油发动机的进气歧管压力动态、转矩和转速动态进行建模,考虑到发动机真实转矩不可测的情况,采用Lyapunov稳定性理论和可测转速信号设计观测器对进气歧管压力进行在线估计,进而获得发动机的实时估计转矩;然后,利用基于观测器的模型预测控制算法设计转矩跟踪控制器,通过C/GMRES数值优化算法在线求解滚动时域优化问题,实现转矩的实时跟踪控制;最后,利用汽油发动机实验台进行实验验证以表明所提出算法的有效性. 展开更多
关键词 转矩控制 模型预测控制 观测器设计 优化控制 汽车发动机
基于Cobb-Douglas生产函数的动态最优投资策略 认领
6
作者 李梦辉 李佳娱 陈清华 《科技智囊》 2020年第7期21-25,共5页
企业是经济系统的核心,企业的再投资发展是经济可持续增长的源泉。假定在完全竞争商品市场和劳动力市场中,企业根据固定资本量决定劳动量的最优配置以再投资生产。投资目标是根据企业自身的生产函数,通过对资本投资的最优控制,以实现生... 企业是经济系统的核心,企业的再投资发展是经济可持续增长的源泉。假定在完全竞争商品市场和劳动力市场中,企业根据固定资本量决定劳动量的最优配置以再投资生产。投资目标是根据企业自身的生产函数,通过对资本投资的最优控制,以实现生产利润的现值最大化。文章证明了在CobbDouglas生产函数型企业的长期优化投资行为中,系统存在长期稳定均衡解,并且是鞍点,这说明长期优化稳定的控制是一个精细的过程。文章具体分析了在规模报酬递减、规模报酬递增和规模报酬不变三种情况下不同的动态投资策略,为实际优化再投资提供了理论支撑。 展开更多
关键词 COBB-DOUGLAS生产函数 最优控制 规模收益 最优投资
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基于误差状态最优估计的精密机床装配调整工艺决策 认领
7
作者 郭俊康 李宝童 +1 位作者 洪军 李鑫波 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期172-180,共9页
精密机床作为现代装备制造业的工作母机,其设计与制造水平对国防与基础工业发展具有举足轻重的影响。几何精度是衡量机床性能的关键指标,是保证加工精度的首要因素。然而目前机床及精密机械装配工艺规划多依赖于设计人员经验,缺乏准确... 精密机床作为现代装备制造业的工作母机,其设计与制造水平对国防与基础工业发展具有举足轻重的影响。几何精度是衡量机床性能的关键指标,是保证加工精度的首要因素。然而目前机床及精密机械装配工艺规划多依赖于设计人员经验,缺乏准确量化的装配测量与调整工艺研究,导致装配过程的反复装调,装配效率较低。提出了基于误差状态最优估计的精密机床装配调整工艺决策方法。基于精密机床装配过程误差传递状态空间模型,运用卡尔曼滤波方法基于测量数据对当前装配误差状态进行最优估计。在最优估计基础上,进一步采用最优控制方法,得到满足最终装配精度要求的最优调整工艺。该方法综合考虑了测量不确定度、装配精度、调整工时成本等因素,实现了精密机床装配过程调整工艺的准确决策。最后,通过卧式加工中心装配的实例分析,验证了所提出方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 机床 装配 调整工艺 最优估计 最优控制
基于模型预测和最优控制的开源软件的比较 认领
8
作者 王磊 李洋 《信息通信》 2020年第3期26-28,共3页
模型预测控制是基于迭代求解具有反馈校正的最优控制问题而建立的。该控制策略广泛应用于各种控制任务,例如:自动驾驶。很多研究人员采用不同的开源软件工具箱解决模型预测控制算法问题,这些工具箱提供了用于实现最优控制和模型预测控... 模型预测控制是基于迭代求解具有反馈校正的最优控制问题而建立的。该控制策略广泛应用于各种控制任务,例如:自动驾驶。很多研究人员采用不同的开源软件工具箱解决模型预测控制算法问题,这些工具箱提供了用于实现最优控制和模型预测控制问题的框架。但是,基本策略却大不相同。文章通过相应的模型预测控制问题,针对不同的开源软件工具箱的可用性和问题实现的复杂程度以及诸如测量时间之类的性能指标进行比较,使读者对不同的开源软件工具箱有一个更好的了解。 展开更多
关键词 模型预测控制 优化控制 开源软件工具箱比较
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基于θ-D方法的欠驱动TORA系统非线性最优控制 认领
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作者 张宇 李芦钰 +1 位作者 郭源博 张晓华 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期1401-1410,共10页
针对TORA(Translational oscillator with rotating actuator)系统的镇定控制问题,提出一种基于θ-D方法的非线性最优控制方案.应用拉格朗日方程建立TORA系统的数学模型,为保证状态空间形式的TORA系统数学模型中状态向量系数矩阵A(x)能... 针对TORA(Translational oscillator with rotating actuator)系统的镇定控制问题,提出一种基于θ-D方法的非线性最优控制方案.应用拉格朗日方程建立TORA系统的数学模型,为保证状态空间形式的TORA系统数学模型中状态向量系数矩阵A(x)能够分离出常值矩阵,且其能与控制位置矩阵构成可控对,采用不同于传统形式的解耦坐标变换对TORA系统进行了处理,以此为基础为TORA系统设计基于θ-D方法的非线性最优控制器,该控制方案可离线得到控制输入的显示表达式.通过数值仿真以及与基于局部线性化的线性最优控制方案进行比较,验证了所提非线性最优控制方案所具有的良好瞬态性能. 展开更多
关键词 具有旋转激励的平移振荡器 最优控制 坐标变换 非线性控制 HJB方程
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基于Q学习的有限时间随机线性二次最优控制 认领
10
作者 王涛 罗敏娜 +1 位作者 王娜 崔黎黎 《沈阳师范大学学报:自然科学版》 CAS 2020年第3期207-213,共7页
针对系统状态和控制均依赖于噪声的随机线性离散时间系统,采用基于值迭代的Q学习迭代算法求解模型参数部分未知的有限时间随机线性二次(SLQ)最优控制问题。首先给出SLQ最优控制问题可达性条件和适应性条件,并通过矩阵拉格朗日乘子算法... 针对系统状态和控制均依赖于噪声的随机线性离散时间系统,采用基于值迭代的Q学习迭代算法求解模型参数部分未知的有限时间随机线性二次(SLQ)最优控制问题。首先给出SLQ最优控制问题可达性条件和适应性条件,并通过矩阵拉格朗日乘子算法得到最优控制增益矩阵序列以及相应的随机代数Riccati方程(SARE)。其次,以值迭代算法为基础定义Q函数,利用Q学习迭代算法获得每个最优控制增益矩阵所对应的迭代控制增益矩阵序列和H矩阵序列。该算法依赖于系统状态信息,摆脱了系统模型参数部分未知的限制,并证明控制增益矩阵序列收敛到各自的最优控制增益矩阵,H矩阵序列收敛到各自的最优H矩阵。最后通过一个仿真实例说明了Q学习迭代算法的有效性。 展开更多
关键词 Q学习 最优控制 随机代数Riccati方程 控制增益矩阵
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浅谈H∞控制理论的发展与应用 认领
11
作者 蔺香运 张维海 《数学建模及其应用》 2020年第2期1-12,共12页
H∞范数是鲁棒控制理论的重要性能指标之一.当系统中存在不确定外界干扰时,H∞控制理论可以用来分析系统鲁棒性和设计控制器.本文从确定性系统、随机系统和离散时间系统等角度,分别介绍了H∞控制理论的发展,并通过具体例子介绍H∞理论... H∞范数是鲁棒控制理论的重要性能指标之一.当系统中存在不确定外界干扰时,H∞控制理论可以用来分析系统鲁棒性和设计控制器.本文从确定性系统、随机系统和离散时间系统等角度,分别介绍了H∞控制理论的发展,并通过具体例子介绍H∞理论的应用. 展开更多
关键词 H∞控制 优化控制 随机系统
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应用深度强化学习的压边力优化控制 认领
12
作者 张新艳 郭鹏 余建波 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期20-28,共9页
为改善板料拉深制造的成品质量,采用深度强化学习的方法进行拉深过程的压边力优化控制.提出一种基于深度强化学习与有限元仿真集成的压边力控制模型,结合深度神经网络的感知能力与强化学习的决策能力,进行压边力控制策略的学习优化.基... 为改善板料拉深制造的成品质量,采用深度强化学习的方法进行拉深过程的压边力优化控制.提出一种基于深度强化学习与有限元仿真集成的压边力控制模型,结合深度神经网络的感知能力与强化学习的决策能力,进行压边力控制策略的学习优化.基于深度强化学习的压边力优化算法,利用深度神经网络处理巨大的状态空间,避免了系统动力学的拟合,并且使用一种新的网络结构来构建策略网络,将压边力策略划分为全局与局部两部分,提高了压边力策略的控制效果.将压边力的理论知识用于初始化回放经验池,提高了深度强化学习算法在压边力控制任务中的学习效率.实验结果表明,与传统深度强化学习算法相比,所提出的压边力控制模型能够更有效地进行压边力控制策略优化,成品在内部应力、成品厚度以及材料利用率3个质量评价指标的综合表现优于传统深度强化学习算法.将深度强化学习中的策略网络划分为线性部分与非线性部分,并结合理论压边力知识来初始化回放经验,能够提高深度强化学习在压边力优化控制中的控制效果,提高算法的学习效率. 展开更多
关键词 板材拉深成形 质量控制 深度强化学习 有限元仿真 优化控制
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暖通空调系统PID控制及节能降耗方案 认领
13
作者 殷雅冰 《中阿科技论坛(中英文)》 2020年第7期91-95,共5页
暖通空调系统集中控制技术广泛应用于居民住宅、办公楼、写字楼、生产车间等建筑物中,因其非线性、高耦合和大滞后等特点,成为建筑系统中能耗和电耗最多的子系统之一。对中央空调系统自动控制方法和节能降耗技术的研究,具有重要的理论... 暖通空调系统集中控制技术广泛应用于居民住宅、办公楼、写字楼、生产车间等建筑物中,因其非线性、高耦合和大滞后等特点,成为建筑系统中能耗和电耗最多的子系统之一。对中央空调系统自动控制方法和节能降耗技术的研究,具有重要的理论和现实意义。本文结合暖通空调的运行原理、控制方法和能耗分析,提出基于PID调节的中央空调控制方案,通过MATLAB软件对调节效果进行了仿真,并以天津市南开区某办公楼为例,对系统进行了节能分析。 展开更多
关键词 暖通空调 PID控制 节能分析 优化控制
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基于电磁变刚度的力控制装置研究 认领
14
作者 曹琪 王皓 余觉 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2020年第3期170-175,181,共7页
针对传统打磨工艺中接触正压力稳定性差、打磨后表面粗糙度高等问题,基于线圈-永磁铁非接触式共轴组合的电磁交互效应,设计了一种接触力实时可控的变刚度装置。基于Robertson理论,建立线圈-永磁铁电磁系统输入电流到输出力的解析映射模... 针对传统打磨工艺中接触正压力稳定性差、打磨后表面粗糙度高等问题,基于线圈-永磁铁非接触式共轴组合的电磁交互效应,设计了一种接触力实时可控的变刚度装置。基于Robertson理论,建立线圈-永磁铁电磁系统输入电流到输出力的解析映射模型。在此基础上,采用复化高斯积分方法对电磁力控装置的结构参数进行了优化设计。基于PID算法,设计了该电磁力控装置的自适应力控制策略。最后进行车身表面缺陷机器人自动化打磨对比实验,实验结果表明,电磁力控装置能有效降低打磨后的表面粗糙度,提高表面质量。 展开更多
关键词 电磁变刚度 力控装置 优化设计 PID控制 打磨实验
工业水处理中节能优化控制的研究 认领
15
作者 陈岭 《环境与发展》 2020年第1期235-236,共2页
工业水的处理一直以来都是环境工程当中十分重要的一个环节,而要做好这一环节就需要针对其中存在的问题进行科学合理的优化控制过程,本文从这一点出发,提出工业水处理过程中相关的工作内容。
关键词 工业水处理 节能控制 优化控制
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优化控制系统在煤粉锅炉装置中的应用 认领
16
作者 李强 朱建国 +3 位作者 蔡兵 秦跃东 顾伟 刘文烈 《化工自动化及仪表》 CAS 2020年第1期21-24,30共5页
介绍了应用在线优化手段解决多变量、大扰动、大滞后的锅炉控制策略。通过预测模型控制、专家规则控制、模糊控制、相互协调控制,实现煤粉锅炉的工艺指标优化,达到提升热效率、提高工艺指标稳定性及降低劳动强度的目的。
关键词 热电锅炉 煤粉锅炉 在线优化 优化控制 先进控制
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二阶液位系统最优控制方案研究 认领
17
作者 姚彩虹 蒋兴加 《大众科技》 2020年第1期9-10,17共3页
针对二阶液位系统具有时变、滞后和非线性的特点,传统的PID控制已经不能满足高性能的要求。而基于现代控制理论的状态空间分析法利用状态反馈,不仅能揭示系统内部的结构特性,还能对系统的复合性能指标实现最优控制。采用基于状态空间法... 针对二阶液位系统具有时变、滞后和非线性的特点,传统的PID控制已经不能满足高性能的要求。而基于现代控制理论的状态空间分析法利用状态反馈,不仅能揭示系统内部的结构特性,还能对系统的复合性能指标实现最优控制。采用基于状态空间法的最优控制方案所得到的稳态和动态性能指标均得到显著改善,说明基于状态反馈的最优控制规律在二阶液位控制系统中具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 二阶液位系统 数学模型 串级PID控制 最优控制
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船舶柴电混合动力系统能量管理控制策略 认领 被引量:1
18
作者 肖能齐 徐翔 周瑞平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期153-160,共8页
为了使船舶在航行过程中动力推进系统处于最合理的工况下运行,以某船舶四机双桨混合动力推进系统为研究对象,对该系统的4种单机模式、6种PTI模式和2种并车模式的运行工况特点及其对应的能量流进行研究;提取船舶航行工况的特征参数并建... 为了使船舶在航行过程中动力推进系统处于最合理的工况下运行,以某船舶四机双桨混合动力推进系统为研究对象,对该系统的4种单机模式、6种PTI模式和2种并车模式的运行工况特点及其对应的能量流进行研究;提取船舶航行工况的特征参数并建立标准航行工况,运用所建立的航行工况模糊模式识别模型识别样本所属的航行工况,提出了基于工况识别的规则能量管理控制策略对船舶柴电混合动力推进系统能量进行统一管理和分配。在船舶航行过程中,利用上述方法实时对航行工况进行识别,从而通过切换离合器状态指令,使船舶在最优工况下航行以降低燃油消耗与减少排放。 展开更多
关键词 能量管理 柴电混合 能量流 控制策略 推进系统 航行工况 模糊模式识别 优化控制
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冰蓄冷能源站的冷源优化控制 认领
19
作者 曾贺湛 陈俊 +1 位作者 胡为森 何深 《智能建筑》 2020年第5期60-63,共4页
为实现冰蓄冷能源站节约能源、节省费用的目标,需要对其进行优化控制,而其中冷源的优化控制最为关键。本文主要介绍冰蓄冷能源站的冷源优化控制依据与方法。
关键词 冰蓄冷 能源站 群控 优化控制
船舶混合电力推进系统设计及优化控制仿真 认领
20
作者 张程 贾宝柱 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第8期134-139,共6页
为改善带有储能系统的混合电力船舶推进系统能效,提出一种适用于混合电力推进船舶的控制策略,以锂电池组的荷电状态为状态参数,根据不同电力负荷下的负载变化趋势和柴油发电机组的最佳燃油消耗率曲线,实现多台组网工况下的最佳增减机控... 为改善带有储能系统的混合电力船舶推进系统能效,提出一种适用于混合电力推进船舶的控制策略,以锂电池组的荷电状态为状态参数,根据不同电力负荷下的负载变化趋势和柴油发电机组的最佳燃油消耗率曲线,实现多台组网工况下的最佳增减机控制及单台在网工况下的最佳负荷调整。仿真验证表明,通过控制在网发电机组台数及单台发电机组功率负荷,可以降低船舶混合电力推进系统的燃油消耗,改善柴油机工作效率。 展开更多
关键词 混合电力推进 控制策略 优化控制 燃料消耗率
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