一、一种自动控制系统中稳态误差分析方法（论文文献综述）
袁林中[1]（2021）在《滚转飞行器旋转隔离装置机电系统设计及解旋性能研究》文中指出本文的滚转飞行器主要是围绕课题项目旋转制导弹药进行研究的。旋转制导弹药的姿态参数测量一直是旋转制导的研究重点,它是评定旋转制导综合性能和提高制导精度的重要依据。面对旋转制导弹药及其内部零部件小型化、制导精密化的高要求,突破惯性测量系统小型化和精密化的技术瓶颈成为关键。目前,IMU（Inertial Measurement Unit）惯性测量系统中的小体积陀螺仪关键器件处于国产量程小、精度较低、高端进口受阻的状态,而采用国产陀螺仪进行自旋飞行器的转速测量,还存在转速测量量程不够、测量参数误差大等问题,影响制导精度。因此,设计一种具有解旋功能的隔离装置来降低自旋对IMU惯性测量系统测量精度的影响,对于提高飞行姿态等相关参数的测量精度具有十分重要的意义。针对上述问题,本文设计了一种可隔离弹体自旋轴、用于安装惯性测量系统的旋转隔离装置,使弹药弹体旋转时IMU惯性测量系统跟随飞行器绕旋转轴线同步反转,以消除IMU惯性测量系统绕弹体轴线的对地旋转（称为解旋）。研究的主要内容如下:1、根据设计要求,对旋转隔离装置机电系统进行了稳态设计和动态设计,确定了执行元件等主要元件的选型,建立了机电系统的数学模型,设计了控制系统校正器。2、采用了设计的模糊PID控制器和数学模型,通过模块化设计思路搭建了无刷电机模块、PWM逻辑输出模块,电压逆变器模块、速度控制模块等关键子模块,通过Simulink仿真模型验证了机电系统的动态性能和稳态性能,表明旋转隔离装置机电控制系统的鲁棒性强、动态特性良好。3、基于上述理论分析和空间受限等设计要求,设计了旋转隔离装置机械模块和机电控制系统,机电控制系统主要包括硬件设计和软件设计。硬件设计中包括主控制板硬件电路设计、电源电路设计、驱动电路设计、电流采样电路、编码器接口电路等硬件电路模块,软件设计主要包括主程序、中断子程序和模糊PID子程序等软件模块。4、为研究旋转隔离装置机电系统的解旋性能,设计了试验平台的机械部分和控制系统。经试验参数调试,在空载和负载两种情况下进行解旋性能试验研究,采集了转速稳态阶段和变速阶段的数据,试验表明:机电系统的转速控制精度和系统响应速度均符合旋转隔离装置设计要求,解旋效果好。
赵家荣[2]（2021）在《基于随机森林的固体氧化物燃料电池系统中阴极进气子系统流量特性建模与控制》文中进行了进一步梳理固体氧化物燃料电池发电技术的高效、清洁的优势,有助于改善目前的能源结构,降低高能耗高污染的火电占比,补偿新能源发电的不稳定性。为了保证SOFC系统高效、经济、安全运行,精准快速地控制阴极进气系统的输出空气流量非常重要。空气供应直接影响电堆反应,流量响应不及时不仅造成效率下降,还会导致电堆受损。本论文基于Smith预估控制架构,采用随机森林算法对阴极进气系统的空气流量特性进行建模并构建基于此预测模型的Smith预估器,再结合神经网络PID控制器对输出空气流量的控制进行了相关的理论和实验研究,主要研究内容如下:（1）根据5-kW级固体氧化物燃料电池系统的设计规格和测试需求,设计并搭建了阴极进气系统实验台,包括漩涡风机、温湿度传感器、压力传感器和流量传感器等,并基于LabVIEW软件开发了阴极进气系统测控软件。试运行实验结果证明该实验台运行稳定,功能达到设计目标。为了获得阴极进气系统详细的输出空气流量特性性能数据进行了一系列的性能采集实验。（2）以数据驱动的模式,基于随机森林算法建立阴极进气系统空气流量特性模型,选取进出口的温湿度和压力以及电机转速共7个参数作为模型的输入参数,经过网格优化确认随机森林中决策树数量为592。随机选取性能数据的80%作为训练数据,20%作为测试数据。测试结果表明该模型可以有效提高空气流量的预测精度,最大误差小于10%。算法对比结果表明决策树类算法更适合阴极进气系统空气流量特性的建模。（3）针对阴极进气系统的非线性和时延特征,提出基于随机森林和神经网络PID的Smith预估控制策略,推导了控制算法并根据李雅普诺夫定理证明了控制系统的闭环稳定性。基于LabVIEW和Python实现了控制器并进行了一系列验证实验,取得了良好的控制效果。实验结果表明基于随机森林模型的Smith-神经网络PID控制策略的动态响应接近自然响应,改善了阴极进气系统延迟和非线性对控制的不良影响,超调量小于2%,稳态误差小于1%,具有较好的适应能力、抗干扰能力和鲁棒性,为将机器学习建模应用于精准空气供应控制提供一种实现方法。
秦树旺[3]（2021）在《光电跟踪系统中模糊-动态高型控制技术研究》文中研究表明光电跟踪系统是一种广泛应用于陆地或运动平台中对相对运动目标进行实时跟踪的精密观测仪器,其跟踪精度是衡量系统性能的一个重要指标。由于应用环境复杂、跟踪设备存在非线性摩擦等因素使跟踪系统存在较大不确定性,同时随着跟踪系统的跟踪对象的机动性越来越强,目标跟踪越难以实现,传统的控制方法无法同时满足快速度和高精度的跟踪要求。动态高型控制技术可以根据系统状态动态改变系统型别,在避免积分饱和前提下,同时提高稳态精度和响应速度,显着抑制系统震荡。实现动态高型控制技术存在两个难题,即型别切换的时机判断问题,和切换瞬间带来的抖动难以消除的问题。模糊控制技术作为智能控制技术的一种,可以将自然语言通过数学公式加以转化,在人类专家经验的指导下输出精确值,尤其适用于非线性系统和不确定性较大的系统。而在现实非结构化的动态环境和许多具体应用中,传统的一阶模糊控制器会面临诸多不确定性,二阶模糊控制器的出现提高了系统处理不确定性的能力。基于以上两种技术,结合各自优点,本课题提出一种模糊-动态高型控制技术。将模糊控制器与积分器串联以后,并联到经典双闭环反馈系统的前向通路中,以系统误差及其变化率作为模糊控制器的输入,以模糊控制器的输出作为积分器的增益。引入多种群遗传算法分别对模糊控制器的两个输入、一个输出共三个比例因子进行迭代优化,在避免经典遗传算法容易陷入局部极值的前提下得到最优控制参数。克服了动态高型控制技术的两个难题,构建了稳定的模糊-动态高型控制系统。传统模糊控制器的隶属度函数参数选取过于依赖人类经验,在面临更大不确定性被控对象时难以取得理想的控制效果。为了解决此问题,本课题研究了二阶模糊控制器的组成结构,对三维隶属度函数进行调整,使其可以包含输入变量的不确定性,优化了控制系统处理不确定性的能力。由于三维变量的引入,使二阶模糊控制器的解模糊计算复杂度倍增,本课题还提出了一种新型的降型算法,在传统Nie-Tan降型算法基础上进行加权,避免迭代计算,提高解模糊计算速度与精度,并通过实验证明该降型算法的实用性。本文首先分析经典光电跟踪系统的结构,然后对模糊-动态高型控制系统进行理论和仿真分析,最后搭建实验平台进行验证。实验结果表明,所提方法实现了动态高型切换系统型别的目标,调节时间仅为0.069秒,稳态误差仅为0.0005角秒,相比传统双闭环反馈控制系统,显着提高了系统的响应速度和稳态精度;均方差为1.2038角秒,误差时间积分准则数值为979.6,明显提高了系统的动态稳定性与鲁棒性。
全先帅[4]（2021）在《微小磁钢自动配对的控制方法与软件设计》文中提出微小磁钢通常用作磁场源,配对后为部分微小精密器件提供恒定的气隙磁场,以导弹制导中惯性加速度计的微小磁钢对为例,它为加速度计力矩器提供气隙磁场,使其产生的电磁力与加速度惯性力相平衡,是加速度计的核心元件。为获得满足技术要求的气隙磁场,使用前需对磁钢进行筛选配对,如配对不理想将导致气隙磁场强度畸变,影响加速度计性能。目前,实际生产中微小磁钢的配对工作主要由工人配合精密夹具和磁强计操作完成,存在磁场测量不准、测量一致性差、配对效率较低等问题,为提高配对可靠性与配对效率,需发展自动化精密配对方法。磁场测量对磁钢筛选与气隙磁场校核影响显着,如测量不准将影响配对可靠性。根据磁钢表磁分布特性仿真曲线,设计了表磁测量“非线性逼近”方案;根据气隙尺寸与装配空间狭小的特点,通过将磁强计测头集成在微小夹钳上,设计了“气隙磁场测量与装配同步”执行方案。合理的控制方法可以提高系统的运动精度与稳定性,采用显微视觉/微力/磁混合伺服控制方法,通过“先看后动”与“先粗后精”的运动策略,实现运动控制。显微视觉用于引导磁强计测头与微夹钳的粗定位运动;微力反馈将微夹钳与磁钢的接触力反馈给上位机,用于控制接触过程,实现夹持与装配过程的精确定位运动;磁反馈用于表磁测量中测头逼近磁钢表面的精确定位运动过程。给精确定位运动加入PID控制,通过Simulink对控制参数整定,实现了系统的控制目标。系统控制软件采用分层思想设计了组合软件架构,将软件分为表示层、业务逻辑层与数据访问层。采用MVC实现三层架构的表示层,使界面展示逻辑与用户交互逻辑代码分离,降低软件耦合度;业务逻辑层负责处理表示层接收的用户指令;数据访问层封装了所有对数据的操作方法,并向上提供调用接口。通过分层软件架构使软件结构清晰,便于更新维护。最后分析了系统误差来源,通过建立误差补偿模型与标定误差参数补偿了系统误差。经检测,系统的重复定位精度优于±2μm,视觉重复测量精度优于±5μm。磁场测量一致性实验表明,S、N磁钢表磁测量均方差小于0.35 m T。自动配对实验表明,自动配对所测量的表磁强度与气隙磁场强度均高于手工配对测量值,自动配对更有利于提高配对可靠性。
李丰泽[5]（2021）在《循环流化床锅炉燃烧系统优化控制策略研究》文中研究说明循环流化床（CFB）锅炉技术作为一种高效清洁煤燃烧技术,在我国已大规模投入商业运营。因其复杂的燃烧特性,目前存在着自控系统投入率低、锅炉运行有待在线优化等问题,且由于新能源电力入网比例逐年增加,迫使火电机组更频繁地执行负荷调峰任务,这些均对CFB锅炉燃烧运行状态调整的快速性、精准性等提出了更高的要求,因此对CFB锅炉燃烧控制策略的优化研究已成为当今研究热点之一。本文就CFB锅炉燃烧系统自动控制问题展开研究。CFB锅炉燃烧系统是一个多变量、非线性、大滞后、强耦合的复杂控制对象,其中主蒸汽压力和床温是反映炉内燃烧状态的重要参数,实现对二者的科学建模与优化控制是CFB锅炉安全环保、高效经济运行的关键,为此本文进行了以下工作:首先,为建立精准的燃烧系统数学模型,分析了主蒸汽压力与床层温度的动态特性,并利用BP神经网络辨识机组历史运行数据,建立以给煤量、一次风量为可变量,主蒸汽压力、床层温度为被控量的传递函数模型矩阵,为本文后续解耦策略与燃烧回路主控制器的设计提供了理论基础。其次,针对CFB锅炉主蒸汽压力与床层温度耦合强烈的特点,比较多种工业解耦控制策略,设计选用前馈补偿解耦控制方案,将CFB锅炉燃烧系统等效分解为给煤量-主蒸汽压力、一次风量-床温两个相对独立的控制回路,并通过仿真检验解耦策略的有效性。最后,为提高锅炉燃烧控制系统的性能,对燃烧控制回路主控制器进行优化设计。在充分结合常规PID控制与模糊控制的优势基础上,设计了基于动态论域的模糊自适应PID控制器。该控制器通过引入伸缩因子对模糊论域范围进行调整,可在不改变模糊整定规则的前提下,更精准地整定控制过程不同阶段下的PID参数,实现CFB锅炉燃烧系统全工况优良的控制性能。设定值跟踪试验、扰动试验与鲁棒性能试验证明,该方案控制性能优异,具有较强的自适应性与鲁棒性,适用于实际热工工程。
赵春润[6]（2021）在《二次泵变流量空调冷冻水系统回水温度PIλDμ-供水流量PIλ串级控制系统的数值研究》文中提出随着大型建筑及智能建筑的增多,空调冷冻水系统规模也随之增大,二次泵变流量空调冷冻水系统（Air Conditioning Chilled Water System with Variable Flow in Secondary Pump,VFSP-ACCWS）被逐渐得到推广与应用。VFSP-ACCWS回水温度控制方式因其可保证系统“小流量大温差”运行且简单、易操作和节能的特点而被广泛得到应用。但由于VFSP-ACCWS中的回水温度被控对象具有大惯性、较大时滞和干扰多的特性,采用传统的回水温度PID单回路控制策略,往往导致稳态误差与超调量均较大和调节时间较长等问题,降低VFSP-ACCWS的控制质量,难以获得期望的控制效果。鉴于以上VFSP-ACCWS中的回水温度控制存在的问题,本文研究目的就是对回水温度控制方式做进一步改善,以期获得更佳的控制效果,满足VFSP-ACCWS工艺要求。首先,结合分数阶微积分知识、分数阶PID控制技术、串级控制理论和VFSP-ACCWS工艺要求,提出了回水温度PIλDμ-供水流量PIλ串级控制策略;其次,针对VFSP-ACCWS回水温度被控对象具有时滞的特性,对该串级控制系统加入Smith预估补偿器以此提升系统的稳定性和加快系统的响应速度;随之,对于回水温度PIλDμ控制器（Fractional Order PID Controller for Backwater Temperature,BT-FOPIDC）和供水流量PIλ控制器（Fractional Order PI Controller for the Flow of Water Supply,FWS-FOPIC）的参数整定问题,设计了改进粒子群优化算法（Improved Particle Swarm Optimization Algorithm,IPSOA）对这2个控制器的参数进行整定,获得相应的8个参数最佳值;最后,借助MATLAB/Simulink工具,对该回水温度PIλDμ-供水流量PIλ串级系统进行组态和仿真运行。结果表明,该分数阶串级控制系统及其基于IPSOA的控制器参数整定在理论上是可行的,且控制效果满足VFSP-ACCWS工艺相关要求。相应研究内容主要有以下几点:1.应用改进Oustaloup滤波器对PIλDμ控制器进行了精准的拟合,并利用MATLAB/Simulink工具,对PIλDμ控制器及MITAE进行模块封装。通过作用于相同的分数阶被控对象,验证了PIλDμ控制器比PID控制器具有更好的控制性能。2.依据基本粒子群优化算法（Basic Particle Swarm Optimization Algorithm,BPSOA）,通过引入正切三角函数对惯性权重ω进行非线性递减的改进,构建出IPSOA的模型结构和运算流程。并利用Sphere和Rastrigin函数算例进行验证,结果表明,相比BPSOA,IPSOA在多样性和收敛性方面均有明显的改善,寻优能力得到提升。进一步通过水箱液位PID控制效果的数值仿真与实验测试,验证了IPSOA是能够整定PID控制器参数的。3.分析、比较了VFSP-ACCWS相关性能参数的三种常用控制方式。结果表明,三种控制方式的节能效果:回水温度控制>末端定压差控制>干管定压差控制。但因传统的回水温度PID控制方式存在控制滞后与控制精度低等问题。故,本文提出了回水温度PIλDμ-供水流量PIλ串级控制策略。借助MATLAB/Simulink工具,对该回水温度PIλDμ-供水流量PIλ串级控制系统进行组态并仿真,结果表明,该控制系统对于回水温度的控制具有较小的超调量和较短的调节时间,能有效地消除稳态误差及具备较强抗干扰能力,且加入Smith预估补偿器后可进一步提升控制系统的稳定性和响应速度。4.对于相同的回水温度被控对象,分别进行回水温度PID单回路控制策略和回水温度PID-供水流量PI串级控制策略的仿真模拟。基于结果比较,本文提出的回水温度PIλDμ-供水流量PIλ串级控制策略优于上述两种控制策略。
王佳垚[7]（2021）在《基于改进型ADRC光伏并网逆变器母线电压控制》文中研究说明当今时代,随着全球经济迅猛发展和科技的不断进步,人们对于能源的需求也在日益增加。与此同时,能源短缺和环境问题成为目前必须解决的难题。为了解决这些问题,新能源（如光伏、风电）作为一种清洁环保能源引起了全世界的关注。由于太阳能储能丰富、绿色环保被世界各国重点发展。光伏发电技术可以保证更加合理的途径开发太阳能。但是由于光伏发电具有随机性和波动性,易受到外界环境因素（光照强度、环境温度）的影响。因此为了提高光伏发电系统的抗扰性能,选择合适的控制策略成为了至关重要的环节。光伏并网逆变器是光伏发电系统中实现直流-交流转换的重要电力电子变换器,在并网发电中起到了决定性作用。在光伏发电系统中,并网电能的质量和系统运行效率取决于光伏发电系统是否具备很好的控制效果。本文主要对两级式光伏发电系统展开研究,以光伏并网逆变器为被控对象,选取具有较强抗扰性能自抗扰控制技术（ADRC）来提高光伏发电系统的抗扰性能。本文对光伏并网逆变器在三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下进行建模,并对光伏发电系统的控制策略进行了分析。针对传统控制策略抗扰性能差的缺点,将自抗扰控制技术引入光伏发电系统中。在传统自抗扰控制理论基础上,利用偏差控制原理对扩张状态观测器进行改进,以各状态变量与其观测值之间的新偏差作为其调节依据,从而获得更高的观测精度。通过频域分析法对改进型自抗扰控制器和传统自抗扰控制器的抗扰性能进行比较,并构造李雅普诺夫函数对改进型自抗扰控制器的稳定性进行了分析。通过幅频特性曲线可以看出,改进型LESO虽然中频段的相位滞后得到明显改善,但是高频段基本一致。为了获得更好的高频衰减能力,本文利用串联校正方法,在总和扰动通道上增加了一阶惯性环节,从幅频特性曲线中可以看出,带有校正环节的LESO-CL具备更好的高频衰减能力,最后利用李纳德-戚帕特稳定判据给出了LADRC-CL的稳定条件。最后在Matlab/Simulink仿真平台搭建光伏发电系统模型,通过多工况条件下的仿真,对结合校正环节的LADRC-CL和基于偏差控制原理的改进型LADRC控制策略进行了研究。验证了本文所提控制策略的有效性。
孙明[8]（2021）在《火电机组热工过程自抗扰控制的研究与应用》文中认为燃煤机组热工过程普遍具有高阶惯性、时滞、非线性、多扰动、回路耦合以及不确定性等特点,使得探索更为高效的建模方法和高性能的鲁棒控制算法成为一直以来的研究热点和难点。尤其是当前火电机组需要通过深度调峰来有效平衡间歇性的新能源电力高比例接入电网引起的系统波动,使得热工过程自动控制系统的可靠性和鲁棒性面临着更为严峻的挑战。此外,分散控制系统的历史数据库中存储了因扰动或不确定因素而产生的大量过程数据,可以充分利用这些过程扰动数据,进而增强控制器的模型信息以提升控制系统的设定值跟踪、扰动抑制以及鲁棒性等控制性能。因此,本文以线性扩张状态观测器为主线,开展了广义积分串联型系统的相位分析、扰动数据驱动的扩张状态观测器模型参数智能辨识方法以及基于相位补偿的降阶自抗扰控制器设计等方面的理论研究、算例仿真与工程实现。论文主要工作有:1)在频域内详细分析了线性扩张状态观测器对总扰动进行估计和前馈补偿后,虚拟控制量与系统输出以及估计输出两者之间的广义积分串联型传递函数特性。当采用全阶扩张状态观测器时,仿真并分析了广义积分串联型逼近标准积分器串联型的影响因素;当采用低阶扩张状态观测器时,为保证广义扩张状态观测器与广义被控对象在相位上的近似同步,提出了增加部分模型信息对扩张状态观测器进行相位补偿的设计方法,算例仿真验证了该方法的有效性。2)针对零初始条件下输出信号中可能存在外部扰动作用的分量而导致闭环数据驱动建模准确性降低的问题,提出了一种利用控制回路中干扰作用产生的动态过渡到稳态这一特征的过程数据驱动扩张状态观测器参数辨识的新方法,也就是将过程数据中扰动作用结束时刻点的状态初值估计和总扰动中的确定性模型信息估计相结合,进而通过群体智能算法对模型参数进行优化和聚类分析,得到最佳辨识参数,算例仿真验证了所提建模方法的有效性和准确性。3)为了提高一类具有大惯性、时滞等特点的热工过程对象设定值跟踪能力和抗干扰性能,提出了基于相位补偿的降阶自抗扰控制设计方法,并完成了稳定性分析。考虑到运用低阶自抗扰控制器时,控制量增益难以确定的问题,给出了新的参数整定方法。而对于热工过程的多变量系统,则采用分散式相位补偿型降阶自抗扰控制策略,并将控制系统在频域内进行等效变换,揭示了自抗扰控制技术框架下的逆解耦器特性。同时,为了增强其逆向解耦能力,推导出一种针对多变量系统的相位补偿环节设计方法。算例仿真验证了所提控制算法的优越性。4)研究并解决了基于相位补偿的降阶自抗扰控制算法的逻辑组态、抗降阶扩张状态观测器饱和以及无扰切换等工程化设计中的具体问题,进而在激励式仿真机上进行了控制策略的仿真与实现。进而将其应用于现役火电机组的主汽温系统和负荷控制系统。实施结果表明所提改进自抗扰控制算法的可行性、有效性以及优越性,展现了该算法良好的工业应用前景。
闫来清[9]（2020）在《SCR烟气脱硝系统数据驱动建模与优化控制研究》文中研究说明随着发电机组容量趋于大型化以及国家对环保要求的不断提高,火电机组的大气污染物排放已纳入严格监管。对火电机组烟气排放的控制,仅采用低氮氧化物（Nitrogen Oxides,NOx）燃烧控制技术很难达到国家NOx排放标准,必须同时采用二次烟气净化方法,包括目前广泛采用的选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction,SCR）烟气脱硝方法。对于SCR系统,最重要的是对喷氨量进行控制。当机组处于稳态工况时,喷氨量控制效果通常较好,而当机组运行条件变化时,由于SCR系统反应过程复杂,且影响其反应过程的因素众多,导致系统具有强非线性、大惯性、大时滞和时变性的特点。因此,现有比例-积分-微分（Proportion Integration Differentiation,PID）串级控制不能保证最佳NH3/NOx摩尔比,导致喷氨控制效果不理想。而且,随着新能源机组大规模并入电网,火电机组须快速深度变负荷以提高新能源消纳效率;由于负荷快速且大范围的升降导致烟气中NOx浓度出现大幅度变化,这无疑增加了机组实现NOx超低排放的难度。因此,为实现对喷氨量的优化控制,本研究利用SCR系统的现场数据建立出口 NOx浓度的数据驱动模型,并在此基础上提出喷氨量优化控制策略,实现NOx排放达标,在保证脱硝效率的同时,尽量减少喷氨量和氨逃逸量,保护喷氨阀门,提高系统控制的稳定性。本文主要研究内容包括:1、通过对SCR系统的结构、反应机理和影响因素分析,并根据被控对象的特点及模型样本相关性分析结果,研究出口 NOx浓度数据建模方法。以核偏最小二乘（Kernel Partial Least Squares,KPLS）建模方法为基础,考虑不同核函数特性、样本多尺度特性,以及正交信号校正对模型性能的影响,提出不同的改进KPLS算法并建立局部预测模型。采用3个UCI标准数据集和2个非线性函数对模型的泛化能力、非线性逼近能力和抗噪能力进行分析对比。针对SCR系统具有大惯性和大滞后性的特点,提出k近邻互信息（k-nearest Neighbor Mutual Information,KNNMI）方法估计时滞参数,进而根据变量间因果关系分析确定实际时滞。在获得实际时滞结果的基础上,对原始样本进行相空间重构。通过对不同的改进KPLS算法进行验证,其结果表明:采用重构样本建模可以提前准确预测出口NOx浓度。最后,对不同改进KPLS算法的泛化能力和复杂度进行分析,选择多尺度小波核偏最小二乘法（multi-scale wavelet KPLS,mwKPLS）作为本研究的建模方法。2、针对SCR系统具有强耦合性和时变性的特点,研究出口 NOx浓度预测模型自适应方法。首先,针对动态建模对样本的要求,提出异常数据点的动态剔除和在线滤波方法。其次,由于SCR反应过程干扰因素多,提出基于k近邻互信息变化率（Change Rate of KNNMI,KNNMICR）的双向变量选择方法,从而简化了模型,减少了模型更新过程中的计算量,也提高了模型预测精度。对Fridman和Housing数据集进行变量选择实验,结果表明:相比于其他变量选择方法,KNNMICR方法具备可以有效选择相关输入变量的优势。基于重构样本对SCR系统现场数据进行实验,进一步验证KNNMICR方法的有效性。为了提高模型更新精度,提出时滞差分（Delay-Time Difference,DTD）更新策略和反馈校正策略。其中,DTD更新策略与滑动窗口和时间差分更新策略相比,其模型更新精度最高;反馈校正策略实现修正后的预测值与实际值的变化趋势保持一致。最后,结合mwKPLS算法和DTD更新策略建立DTD-mwKPLS预测模型,由于该模型采用固定参数可获得较高的预测精度,且不需要频繁更新参数,从而有效避免了模型更新时存在大量计算而导致耗时的问题。3、为了实现对SCR系统响应滞后的补偿,使喷氨控制系统在工况变化时具有更强的适应性和达到保护喷氨阀门的目的,提出基于自适应粒子群优化（Adaptive Particle Swarm Optimization,APSO）的 DTD-mwKPLS 模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）。与PID控制相比,MPC可以使喷氨阀门提前动作,使系统输出的出口 NOx浓度在一定程度上跟踪设定值,避免了反复振荡;当系统处于稳态工况和小范围变工况时,其控制精度高,并可以保持较高的脱硝效率,同时减少了喷氨量和氨逃逸量,避免了阀门的执行器出现饱和。4、为了进一步提高PID控制和MPC在大范围变工况时的控制精度,解决入口 NOx浓度测量滞后对控制系统的不利影响,提出基于入口NOx浓度混合预测（Hybrid Prediction,HP）模型的喷氨量复合优化控制策略。首先,对烟气排放连续监测系统（Continuous Emission Monitoring System,CEMS）测量滞后的原因进行分析,提出根据CEMS吹扫信号与入口O2含量信号的变化情况来确定入口NOx浓度测量滞后时间。然后,对入口NOx浓度混合预测模型的输入变量进行选择,并对CEMS反吹过程数据预处理进行分析,提出采用指数预测模型和递推最小二乘支持向量机建立入口NOx浓度混合预测模型,将该模型的输出作为前馈信号,可以提前60s准确预测入口NOx浓度,进而改进原有前馈控制。最后,将改进前馈控制分别与PID控制和MPC结合,提出喷氨量复合优化控制,包括HP-PID控制和HP-MPC。结果表明,与PID控制相比,在入口NOx浓度大幅度变化时,HP-PID控制能够让喷氨阀门提前动作,使系统输出的出口NOx浓度比PID控制更接近于设定值,保持了脱硝效率,也进一步减少了氨逃逸量,但在大范围变工况时喷氨量容易出现超调。HP-MPC与PID控制、MPC相比,其使系统输出的出口 NOx浓度均满足NOx排放标准,且分布在±5mg/m3范围内的数据点占总数的92.45%;在保证设计脱硝效率的同时,喷氨量和氨逃逸量进一步减少,也使喷氨阀门动作速率变小;从而实现了喷氨量优化控制和保护喷氨阀门的目的。
王丹娜[10]（2020）在《锅炉燃烧系统主蒸汽压力的预测控制方法研究》文中研究表明工业锅炉属于高污染的工业设备,主蒸汽压力的优化控制是实现热电厂锅炉节能减排的重要一环。本文以独山子石化公司热电厂2#220t/h煤粉锅炉为研究对象,在分析热电厂锅炉燃烧过程的原理和影响因素以及优化控制要求的基础上,以送入炉膛的煤粉量作为主要控制量,主蒸汽压力作为被控量。在保证安全性的基础上,提出基于动态矩阵控制（DMC）和广义预测控制（GPC）的锅炉燃烧系统主蒸汽压力回路的优化控制方案,并实现基于LabVIEW的主蒸汽压力控制系统设计。本文主要工作总结如下:（1）分析现有的电厂锅炉燃烧系统的控制策略,针对该热电厂目前存在的问题,使用预测控制器控制和优化主蒸汽压力控制系统。设计了以煤粉量为主要影响因素的主蒸汽压力控制系统的控制结构。（2）根据该热电厂的实际情况设计了基于主蒸汽压力控制系统的DMC控制算法,并给出合理的DMC参数调节方法。实现DMC控制器的仿真验证,对比PID控制的主蒸汽压力输出响应,并验证DMC控制程序的可行性。（3）对该热电厂主蒸汽压力回路数据进行分析,采用递推最小二乘法（RLS）对回路数据进行参数辨识。设计基于主蒸汽压力控制系统的GPC控制算法,并给出合理的参数调节方法,仿真验证GPC控制程序的有效性。由于GPC控制初始阶段响应波动较大,设计了一种模拟退火方案对GPC控制器的控制权系数的设置进行参数优化,使得控制系统的动态响应更加平稳,能够得到良好的控制效果。（4）基于预测控制的电厂锅炉主蒸汽压力控制系统的实现,采用C语言和LabVIEW的混合编程方式,包括DMC、GPC和PID控制算法核心程序的动态链接库（DLL）文件的编写,以适应工业现场不同工控平台的调用。LabVIEW平台的控制算法的验证以及控制界面、回路曲线显示、数据分析等功能的实现。为了更好地实现软件系统,设计了基于锅炉燃烧控制系统的设备仿真器,并且考虑到各个控制器对被控系统模型的要求,该软件提供最小二乘法系统参数辨识模块。
二、一种自动控制系统中稳态误差分析方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种自动控制系统中稳态误差分析方法（论文提纲范文）
（1）滚转飞行器旋转隔离装置机电系统设计及解旋性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 制导炮弹国内外研究现状 |
| 1.3.2 旋转弹制导技术及隔离控制系统相关研究现状 |
| 1.4 论文研究的主要内容 |
| 第二章 旋转隔离装置设计要求分析及机电系统设计 |
| 2.1 旋转隔离装置设计要求分析 |
| 2.2 旋转隔离装置机电系统稳态设计 |
| 2.2.1 负载分析 |
| 2.2.2 执行元件匹配设计 |
| 2.3 旋转隔离装置机电系统执行元件选型设计 |
| 2.3.1 直流无刷电机的基本结构 |
| 2.3.2 直流无刷电机工作原理及旋转磁场的产生 |
| 2.4 旋转隔离装置机电系统动态设计 |
| 2.4.1 机电系统数学模型的建立 |
| 2.4.2 机电系统稳定性分析和校正器设计 |
| 2.4.3 机电系统直流无刷电机的运行特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 旋转隔离装置机电控制系统设计及仿真 |
| 3.1 控制系统及PID调节技术 |
| 3.1.1 控制系统选择 |
| 3.1.2 PID调节技术及作用 |
| 3.2 模糊PID控制器设计 |
| 3.2.1 模糊控制算法 |
| 3.2.2 模糊PID控制器的设计 |
| 3.3 旋转隔离装置机电控制系统仿真分析 |
| 3.3.1 MATLAB/Simulink特点 |
| 3.3.2 旋转隔离装置直流无刷电机模块 |
| 3.3.3 PWM逻辑输出模块 |
| 3.3.4 电压逆变器模块 |
| 3.3.5 速度控制模块 |
| 3.3.6 机电系统仿真结果和分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 旋转隔离装置机电系统设计 |
| 4.1 旋转隔离装置机械设计 |
| 4.1.1 动力输出及硬件电路控制模块 |
| 4.1.2 惯导系统信息采集模块 |
| 4.2 旋转隔离装置机电控制系统总体架构设计 |
| 4.3 旋转隔离装置机电控制系统硬件设计 |
| 4.3.1 硬件电路主控制器设计 |
| 4.3.2 电源电路设计 |
| 4.3.3 驱动电路设计 |
| 4.3.4 电流采样电路设计 |
| 4.3.5 编码器接口电路设计 |
| 4.3.6 串口通信电路设计 |
| 4.4 旋转隔离装置机电控制系统软件设计 |
| 4.4.1 主程序设计 |
| 4.4.2 中断子程序设计 |
| 4.4.3 PWM调制方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 试验研究和分析 |
| 5.1 试验平台机电系统设计 |
| 5.1.1 试验平台机械设计 |
| 5.1.2 试验平台机电系统总体架构设计及软硬件系统设计 |
| 5.2 试验装配系统 |
| 5.3 旋转隔离装置动态性能试验调试 |
| 5.4 空载试验解旋性能分析 |
| 5.5 负载试验解旋性能分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）基于随机森林的固体氧化物燃料电池系统中阴极进气子系统流量特性建模与控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 课题国内外研究现状 |
| 1.2.1 阴极进气系统对电堆性能的影响 |
| 1.2.2 阴极进气系统建模与辨识 |
| 1.2.3 阴极进气系统流量控制 |
| 1.3 本论文的研究工作及章节安排 |
| 1.3.1 本文研究工作的主要内容 |
| 1.3.2 本文的章节安排 |
| 第2章 阴极进气系统设计 |
| 2.1 固体氧化物燃料电池系统 |
| 2.2 阴极进气系统硬件设计 |
| 2.2.1 部件选型 |
| 2.2.2 部件集成 |
| 2.3 阴极进气系统软件设计 |
| 2.4 阴极进气系统输出空气流量特性实验 |
| 2.4.1 实验设置 |
| 2.4.2 实验结果分析与讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于随机森林的阴极进气系统流量特性建模 |
| 3.1 随机森林算法 |
| 3.2 阴极进气系统流量特性建模 |
| 3.2.1 建模策略 |
| 3.2.2 结构参数优化 |
| 3.3 建模结果分析与讨论 |
| 3.3.1 随机森林模型预测结果 |
| 3.3.2 建模算法对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 阴极进气系统流量控制策略设计 |
| 4.1 Smith预估控制原理 |
| 4.2 神经网络PID原理 |
| 4.2.1 BP神经网络的结构与算法 |
| 4.2.2 基于BP神经网络的PID控制 |
| 4.3 基于随机森林和神经网络PID的Smith预估控制算法 |
| 4.3.1 控制算法结构 |
| 4.3.2 权值更新 |
| 4.3.3 稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于随机森林的阴极进气系统流量控制 |
| 5.1 基于LabVIEW和Python的控制器实现 |
| 5.2 控制器性能实验验证和结果分析 |
| 5.2.1 抗干扰能力实验 |
| 5.2.2 动态流量跟随实验 |
| 5.2.3 流量控制精度对比实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（3）光电跟踪系统中模糊-动态高型控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 设备发展 |
| 1.2.2 技术发展 |
| 1.3 本课题技术难点与技术路线 |
| 1.4 本课题主要内容及章节安排 |
| 第2章 快速反射镜模型分析 |
| 2.1 快速反射镜跟踪系统 |
| 2.2 快反镜的电动力学模型 |
| 2.3 柔性快反镜实验平台 |
| 2.4 快反镜经典闭环反馈控制器设计 |
| 第3章 动态高型控制 |
| 3.1 控制系统误差分析 |
| 3.2 高型控制仿真验证 |
| 3.3 型别变化带来的隐患 |
| 3.4 动态高型控制器 |
| 第4章 模糊-动态高型控制 |
| 4.1 模糊控制器实现动态高型技术的原理 |
| 4.2 T1FLC-动态高型控制系统 |
| 4.2.1 T1FLC结构与流程 |
| 4.2.2 TIFLC设计 |
| 4.2.3 T1FLC-动态高型控制器仿真验证 |
| 4.3 IT2FLC-动态高型控制系统 |
| 4.3.1 IT2FLC组成与运行流程 |
| 4.3.2 WTNT降型法 |
| 4.3.2.1 NT算法与CNT算法 |
| 4.3.2.2 牛顿-科斯特公式 |
| 4.3.2.3 WTNT降型法 |
| 4.3.3 IT2FLC设计 |
| 第5章 多种群遗传算法优化控制器参数 |
| 5.1 MPGA的基本原理 |
| 5.2 模糊高型控制的MPGA设计方法 |
| 5.3 仿真实验 |
| 第6章 实验与分析 |
| 6.1 三种控制模式阶跃响应对比 |
| 6.2 三种控制模式处理不确定性能力对比 |
| 6.3 四种降型算法对比 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 本文创新点及未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）微小磁钢自动配对的控制方法与软件设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 显微视觉伺服控制研究现状 |
| 1.2.2 微力反馈控制研究现状 |
| 1.2.3 磁反馈控制研究现状 |
| 1.2.4 自动控制软件架构研究现状 |
| 1.3 研究目的与内容 |
| 2 磁场测量与配对控制方案设计 |
| 2.1 自动配对任务分析 |
| 2.1.1 零件结构及配对技术要求 |
| 2.1.2 配对过程需解决的问题 |
| 2.2 磁场测量方案设计 |
| 2.2.1 磁场测量原理分析 |
| 2.2.2 磁场分布仿真分析 |
| 2.2.3 磁场测量方案设计 |
| 2.3 自动配对控制方案设计 |
| 2.3.1 系统结构组成 |
| 2.3.2 系统电气设计 |
| 2.3.3 系统控制方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 控制系统建模与仿真 |
| 3.1 控制流程设计 |
| 3.2 系统控制原理 |
| 3.3 系统传递函数建立 |
| 3.3.1 显微视觉开环运动建模 |
| 3.3.2 磁反馈闭环运动建模 |
| 3.3.3 力反馈闭环运动建模 |
| 3.4 Simulink仿真与控制参数整定 |
| 3.4.1 Simulink建模 |
| 3.4.2 控制参数整定 |
| 3.5 控制系统性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 控制软件设计与实现 |
| 4.1 软件架构设计 |
| 4.2 软件架构实现 |
| 4.2.1 UI界面设计 |
| 4.2.2 业务逻辑设计 |
| 4.2.3 数据访问设计 |
| 4.2.4 实体类库设计 |
| 4.3 自动配对过程的程序控制 |
| 4.3.1 磁钢表磁测量控制 |
| 4.3.2 磁钢配对过程控制 |
| 4.3.3 气隙磁场校核控制 |
| 4.3.4 视觉测量与图像处理方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统误差分析与配对实验 |
| 5.1 误差分析及误差补偿模型 |
| 5.1.1 系统误差分析 |
| 5.1.2 误差补偿模型建立 |
| 5.2 系统误差参数标定 |
| 5.2.1 相机像素尺寸转换 |
| 5.2.2 图像坐标系角度标定 |
| 5.2.3 视觉测量坐标系角度标定 |
| 5.3 系统精度检测与配对实验 |
| 5.3.1 系统精度检测 |
| 5.3.2 表磁测量一致性实验 |
| 5.3.3 自动配对实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）循环流化床锅炉燃烧系统优化控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外循环流化床锅炉发展概况 |
| 1.3 国内外CFB锅炉燃烧系统建模研究现状 |
| 1.4 国内外CFB锅炉燃烧系统控制方法研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 CFB燃烧系统控制对象特性及模型建立 |
| 2.1 CFB锅炉燃烧系统及其组成 |
| 2.1.1 燃烧系统的基本组成 |
| 2.1.2 燃烧系统的工作原理 |
| 2.1.3 燃烧系统的耦合关系 |
| 2.2 主蒸汽压力及床温的动态特性分析 |
| 2.2.1 主蒸汽压力的动态特性分析 |
| 2.2.2 床温的动态特性分析 |
| 2.3 主蒸汽压力及床温的动态模型建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 燃烧系统前馈补偿解耦控制研究 |
| 3.1 耦合及解耦原理概述 |
| 3.2 燃烧系统耦合程度分析 |
| 3.3 燃烧系统解耦控制方案设计及仿真验证 |
| 3.3.1 解耦控制方案 |
| 3.3.2 前馈补偿解耦方案及其仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 燃烧系统的动态论域模糊自适应PID控制 |
| 4.1 常规PID控制器设计 |
| 4.1.1 常规PID控制原理 |
| 4.1.2 PID参数的整定及其模型 |
| 4.2 模糊控制器设计 |
| 4.2.1 模糊控制原理 |
| 4.2.2 模糊控制器的设计及其模型 |
| 4.3 模糊自适应PID控制器设计 |
| 4.3.1 模糊自适应PID控制的原理 |
| 4.3.2 模糊自适应PID控制器的设计及其模型 |
| 4.4 动态论域模糊自适应PID控制器设计 |
| 4.4.1 动态论域模糊自适应PID控制的原理 |
| 4.4.2 动态论域模糊自适应PID控制器的设计及其模型 |
| 4.4.3 控制效果仿真对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）二次泵变流量空调冷冻水系统回水温度PIλDμ-供水流量PIλ串级控制系统的数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题的研究背景及意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 变流量空调冷冻水系统控制策略的应用与研究现状 |
| 1.3.2 分数阶控制理论应用与研究现状 |
| 1.3.3 PSOA在控制领域的应用与研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 PI~λD~μ控制基础及MATLAB仿真 |
| 2.1 分数阶微积分基本理论 |
| 2.1.1 分数阶微积分的定义 |
| 2.1.2 分数阶微积分的性质 |
| 2.1.3 分数阶微积分算子近似描述 |
| 2.2 分数阶控制系统及PI~λD~μ控制器 |
| 2.2.1 分数阶控制系统的数学描述 |
| 2.2.2 PI~λD~μ控制器的数学描述 |
| 2.2.3 PI~λD~μ控制器的MATLAB实现 |
| 2.2.4 微积分阶次对控制系统性能的影响 |
| 2.2.5 PI~λD~μ控制器与PID控制器的控制性能比较分析 |
| 2.2.6 基于MATLAB的改进ITAE仿真平台的建立 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 改进粒子群优化算法 |
| 3.1 基本粒子群优化算法 |
| 3.1.1 BPSOA的基本原理 |
| 3.1.2 BPSOA的特点 |
| 3.1.3 BPSOA的实现流程 |
| 3.1.4 BPSOA的改进方向 |
| 3.2 改进粒子群优化算法 |
| 3.2.1 IPSOA的构建 |
| 3.2.2 IPSOA的实现流程 |
| 3.2.3 基于Sphere和 Rastrigin函数对IPSOA数值验证 |
| 3.2.4 基于IPSOA液位PID控制器参数整定效果的验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 二次泵变流量空调冷冻水系统自动控制设计 |
| 4.1 常见的几种空调冷冻水系统形式概述 |
| 4.1.1 一次泵定流量系统 |
| 4.1.2 一次泵变流量系统 |
| 4.1.3 二次泵变流量系统 |
| 4.2 水泵变速调节的节能原理 |
| 4.2.1 水泵变频调节 |
| 4.2.2 水泵的相似定律 |
| 4.3 二次泵变流量空调冷冻水系统控制方式 |
| 4.3.1 回水温度控制 |
| 4.3.2 干管定压差控制 |
| 4.3.3 末端定压差控制 |
| 4.4 回水温度PI~λD~μ-供水流量PI~λ串级控制系统的建立 |
| 4.4.1 串级控制系统 |
| 4.4.2 回水温度PI~λD~μ-供水流量PI~λ串级控制系统的构建 |
| 4.4.3 主要设备的选型计算 |
| 4.5 回水温度PI~λD~μ-供水流量PI~λ串级控制系统建模 |
| 4.5.1 回水温度被控对象的传递函数 |
| 4.5.2 供水流量被控对象的传递函数 |
| 4.5.3 回水温度和供水流量测量变送器的传递函数 |
| 4.5.4 回水温度PI~λD~μ控制器和供水流量PI~λ控制器的传递函数 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 回水温度PI~λD~μ-供水流量PI~λ串级控制系统的数值仿真 |
| 5.1 回水温度PI~λD~μ-供水流量PI~λ串级控制系统的运行模式 |
| 5.2 回水温度PI~λD~μ-供水流量PI~λ串级控制系统的Simulink组态 |
| 5.3 回水温度PI~λD~μ和供水流量PI~λ控制器的参数整定及系统性能分析 |
| 5.3.1 基于IPSOA分数阶串级控制器参数整定流程 |
| 5.3.2 参数整定结果及系统性能分析 |
| 5.3.3 回水温度PI~λD~μ-供水流量PI~λ串级控制系统抗干扰性能分析 |
| 5.4 回水温度PI~λD~μ-供水流量PI~λ串级控制策略与其它控制方法比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 内容总结 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（7）基于改进型ADRC光伏并网逆变器母线电压控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 光伏发电技术研究现状 |
| 1.2.1 光伏发电国内外发展现状 |
| 1.2.2 光伏发电系统及其关键技术 |
| 1.3 光伏并网发电系统控制策略研究现状 |
| 1.4 自抗扰控制技术(ADRC)研究现状 |
| 1.5 本文主要研究工作 |
| 第二章 光伏并网发电系统数学模型及其控制策略 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 两级式三相光伏并网发电系统结构 |
| 2.3 光伏并网逆变器的数学模型和控制策略 |
| 2.3.1 光伏并网逆变器的数学模型 |
| 2.3.2 光伏并网逆变器的控制策略 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于改进型LADRC的光伏并网逆变器控制方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光伏发电系统并网控制研究 |
| 3.2.1 光伏发电系统控制分析 |
| 3.2.2 光伏并网发电系统的控制策略 |
| 3.3 基于改进型LADRC光伏并网逆变器控制策略研究 |
| 3.3.1 三相光伏并网逆变器的抗扰范式 |
| 3.3.2 线性自抗扰控制器的设计 |
| 3.3.3 基于LADRC的光伏并网逆变器建模与设计 |
| 3.3.4 改进型二阶LESO的设计与抗扰性分析 |
| 3.3.5 改进型LADRC稳定性分析 |
| 3.4 仿真试验及结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于低通滤波和LADRC的并网逆变器控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统的设计与校正方法 |
| 4.2.1 控制系统设计中的校正问题 |
| 4.2.2 控制系统设计中的校正方式 |
| 4.3 基于二阶LADRC光伏逆变器控制策略设计 |
| 4.4 基于低通滤波环节和LADRC的逆变器控制策略研究 |
| 4.4.1 传统三阶LESO频域分析 |
| 4.4.2 带有低通滤波环节的LESO频域研究分析 |
| 4.4.3 带有低通滤波环节的LESO抗扰性能分析 |
| 4.4.4 带有低通滤波环节的LADRC稳定性分析 |
| 4.5 仿真试验及结果分析 |
| 4.5.1 仿真模型及参数 |
| 4.5.2 多工况下仿真及结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作的总结 |
| 5.2 工作的展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）火电机组热工过程自抗扰控制的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究进展及现状 |
| 1.2.1 热工过程控制研究现状 |
| 1.2.2 自抗扰控制理论的研究现状 |
| 1.2.3 自抗扰控制理论的应用现状 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 本文研究内容和技术路线 |
| 第2章 广义积分串联型的相位分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 自抗扰控制结构 |
| 2.2.1 被控系统描述 |
| 2.2.2 跟踪微分器 |
| 2.2.3 扩张状态观测器 |
| 2.2.4 状态误差反馈控制律 |
| 2.3 线性ESO的收敛性分析 |
| 2.4 广义积分串联型的相位分析 |
| 2.4.1 标准积分串联型 |
| 2.4.2 无模型信息补偿的ESO分析 |
| 2.4.3 带模型信息补偿的ESO分析 |
| 2.5 仿真研究 |
| 2.5.1 无模型信息补偿的ESO |
| 2.5.2 带模型信息补偿的ESO |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于扩张状态观测器的模型参数智能辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 零初始条件下的数据驱动建模 |
| 3.2.1 连续系统的离散化 |
| 3.2.2 闭环扰动数据辨识分析 |
| 3.3 零终止条件下的数据驱动建模 |
| 3.4 基于ESO模型的参数智能辨识方法 |
| 3.4.1 热工过程的ESO建模 |
| 3.4.2 ESO的离散化与条件稳定 |
| 3.4.3 ESO参数的智能自寻优辨识 |
| 3.5 算例研究 |
| 3.5.1 零初始条件下的ESO参数辨识 |
| 3.5.2 基于扰动数据的ESO参数辨识 |
| 3.5.3 多变量系统的ESO参数辨识 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于相位补偿的降阶自抗扰控制设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于相位补偿的降阶ADRC |
| 4.2.1 降阶扩张状态观测器 |
| 4.2.2 基于相位补偿的降阶ADRC设计 |
| 4.2.3 稳定性分析 |
| 4.3 I_RADRC的二自由结构分析 |
| 4.4 I_RADRC的参数整定与数值仿真 |
| 4.4.1 I_RADRC的参数对控制性能的影响 |
| 4.4.2 I_RADRC参数的整定步骤 |
| 4.4.3 数值仿真 |
| 4.5 多变量系统的分散式I_RADRC控制 |
| 4.5.1 分散式I_RADRC的解耦能力分析 |
| 4.5.2 算例研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 I_RADRC的工程应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 I_RADRC算法的工程化设计 |
| 5.2.1 自动跟踪与无扰切换设计 |
| 5.2.2 抗积分饱和方案 |
| 5.2.3 I_RADRC控制策略实现 |
| 5.3 主汽温系统的串级自抗扰控制 |
| 5.3.1 被控过程的描述 |
| 5.3.2 仿真平台试验 |
| 5.3.3 现场应用 |
| 5.4 负荷系统的分散式自抗扰控制 |
| 5.4.1 被控过程描述 |
| 5.4.2 仿真平台试验 |
| 5.4.3 现场应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 进一步工作的建议与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）SCR烟气脱硝系统数据驱动建模与优化控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 SCR烟气脱硝系统数据驱动建模方法 |
| 1.2.2 输入变量时滞估计与输入变量选择 |
| 1.2.3 SCR烟气脱硝系统优化控制 |
| 1.3 SCR烟气脱硝系统被控对象的特点 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 SCR系统与出口NO_x浓度数据建模方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 SCR烟气脱硝系统分析 |
| 2.2.1 SCR烟气脱硝系统结构 |
| 2.2.2 SCR烟气脱硝反应机理 |
| 2.2.3 SCR烟气脱硝系统影响因素分析 |
| 2.3 数据建模准备 |
| 2.3.1 现场数据预处理 |
| 2.3.2 稳态工况检测 |
| 2.3.3 模型样本和相关性分析 |
| 2.3.4 输入变量时滞估计 |
| 2.4 基于核函数特性和样本多尺度特性的改进KPLS算法 |
| 2.4.1 组合核偏最小二乘法 |
| 2.4.2 多尺度小波核偏最小二乘法 |
| 2.5 基于正交信号校正的改进KPLS算法 |
| 2.5.1 正交信号校正-核偏最小二乘法 |
| 2.5.2 小波核隐变量正交投影法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 SCR系统出口NO_x浓度预测模型自适应方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 在线数据预处理方法 |
| 3.2.1 异常数据点动态剔除方法 |
| 3.2.2 在线滤波方法 |
| 3.3 输入变量选择方法 |
| 3.3.1 基于互信息的变量选择方法 |
| 3.3.2 基于k近邻互信息变化率的双向变量选择方法 |
| 3.3.3 仿真分析 |
| 3.4 模型更新策略及预测模型的建立 |
| 3.4.1 基于时滞差分的模型更新策略 |
| 3.4.2 出口NOx浓度预测模型的建立 |
| 3.4.3 仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于SCR系统出口NO_x浓度预测的喷氨量优化控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SCR烟气脱硝系统喷氨控制方式 |
| 4.2.1 固定摩尔比控制方式 |
| 4.2.2 固定出口NO_x浓度控制方式 |
| 4.3 基于自适应粒子群算法优化的DTD-mwKPLS模型预测控制 |
| 4.3.1 控制系统结构 |
| 4.3.2 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于入口NO_x浓度混合预测模型的喷氨量复合优化控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SCR系统入口NO_x浓度测量 |
| 5.2.1 CEMS简介 |
| 5.2.2 CEMS测量滞后时间分析 |
| 5.3 SCR系统入口NO_x浓度混合预测模型 |
| 5.3.1 入口NO_x浓度混合预测模型的输入变量 |
| 5.3.2 CEMS反吹过程数据预处理 |
| 5.3.3 基于混合预测模型的入口NO_x浓度测量修正 |
| 5.3.4 仿真分析 |
| 5.4 基于改进前馈和PID串级控制的喷氨量复合控制 |
| 5.4.1 控制系统结构 |
| 5.4.2 仿真分析 |
| 5.5 基于改进前馈和MPC的喷氨量复合控制 |
| 5.5.1 控制系统结构 |
| 5.5.2 仿真分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）锅炉燃烧系统主蒸汽压力的预测控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 锅炉燃烧系统控制策略的国内外研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容和结构 |
| 2 锅炉燃烧系统的控制结构及特性 |
| 2.1 锅炉燃烧系统 |
| 2.1.1 锅炉燃烧系统的控制结构 |
| 2.1.2 锅炉燃烧系统的影响因素 |
| 2.1.3 该电厂存在问题 |
| 2.2 锅炉燃烧系统主蒸汽压力的结构特性 |
| 2.2.1 主蒸汽压力的运行方式 |
| 2.2.2 主蒸汽压力的优化控制 |
| 2.2.3 锅炉燃烧系统模型的建立 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于DMC的主蒸汽压力锅炉燃烧系统设计 |
| 3.1 主蒸汽压力优化系统中DMC控制算法设计 |
| 3.1.1 主蒸汽压力的模型预测 |
| 3.1.2 控制量的滚动优化 |
| 3.1.3 系统的反馈校正 |
| 3.2 主蒸汽压力优化系统中DMC控制器的参数设计 |
| 3.2.1 动态矩阵控制参数设计 |
| 3.2.2 参数的影响以及性能比较 |
| 3.2.3 主蒸汽压力动态矩阵控制核心程序的实现 |
| 3.3 主蒸汽压力优化系统中DMC控制的仿真验证 |
| 3.3.1 主蒸汽压力回路的DMC控制输出响应 |
| 3.3.2 DMC控制输出加干扰的情况 |
| 3.3.3 主蒸汽压力控制系统DMC和PID输出响应对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于GPC的主蒸汽压力锅炉燃烧系统设计 |
| 4.1 主蒸汽压力优化系统中GPC控制算法设计 |
| 4.1.1 主蒸汽压力的模型预测 |
| 4.1.2 控制量的滚动优化 |
| 4.1.3 主蒸汽压力的在线辨识与校正 |
| 4.2 主蒸汽压力优化系统中GPC控制器的性能分析 |
| 4.2.1 广义预测控制闭环传递函数 |
| 4.2.2 广义预测控制参数设计 |
| 4.2.3 广义预测控制核心程序实现 |
| 4.2.4 模拟退火方案进行参数优化 |
| 4.3 主蒸汽压力优化系统中GPC控制的仿真验证 |
| 4.3.1 主蒸汽压力回路的GPC控制响应 |
| 4.3.2 参数优化退火方案的GPC控制响应 |
| 4.3.3 设定值扰动的GPC控制响应 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于LabVIEW的锅炉燃烧控制系统设计 |
| 5.1 锅炉燃烧软件系统的总体架构 |
| 5.1.1 独山子锅炉燃烧先进控制系统 |
| 5.1.2 系统实现方式 |
| 5.2 锅炉燃烧优化控制系统的LabVIEW实现 |
| 5.2.1 预测控制器混合编程的实现 |
| 5.2.2 系统控制界面设计 |
| 5.2.3 锅炉燃烧系统设备仿真器 |
| 5.2.4 基于LabVIEW的先进控制系统的控制器实现 |
| 5.2.5 多回路控制器的设计 |
| 5.3 基于LabVIEW的主蒸汽压力控制系统仿真 |
| 5.3.1 预测控制系统单回路控制响应 |
| 5.3.2 设定值发生改变时系统控制响应 |
| 5.3.3 预测控制系统双回路控制响应 |
| 5.3.4 主蒸汽压力现场调试方法 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间部分学术成果 |
四、一种自动控制系统中稳态误差分析方法（论文参考文献）
- [1]滚转飞行器旋转隔离装置机电系统设计及解旋性能研究[D]. 袁林中. 华东交通大学, 2021(01)
- [2]基于随机森林的固体氧化物燃料电池系统中阴极进气子系统流量特性建模与控制[D]. 赵家荣. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]光电跟踪系统中模糊-动态高型控制技术研究[D]. 秦树旺. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021(08)
- [4]微小磁钢自动配对的控制方法与软件设计[D]. 全先帅. 大连理工大学, 2021
- [5]循环流化床锅炉燃烧系统优化控制策略研究[D]. 李丰泽. 太原理工大学, 2021(01)
- [6]二次泵变流量空调冷冻水系统回水温度PIλDμ-供水流量PIλ串级控制系统的数值研究[D]. 赵春润. 兰州理工大学, 2021(01)
- [7]基于改进型ADRC光伏并网逆变器母线电压控制[D]. 王佳垚. 天津理工大学, 2021(08)
- [8]火电机组热工过程自抗扰控制的研究与应用[D]. 孙明. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [9]SCR烟气脱硝系统数据驱动建模与优化控制研究[D]. 闫来清. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [10]锅炉燃烧系统主蒸汽压力的预测控制方法研究[D]. 王丹娜. 西安理工大学, 2020(01)