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采用神经网络预测和变结构模糊控制的铅酸蓄电池最优充电技术研究

二次电池中被最广泛接受的铅酸蓄电池由于技术条件的限制,其充电主要采用恒压、恒压限流、恒流等常规模式,这些充电方法未能遵从电池内部的物理化学规律,大多存在着严重的过充电和析气等现象,并导致充电过程的低效,耗时和易损。因此,既能提高能量利用效率,加快充电速度,又不影响铅酸蓄电池的使用寿命的新型充电技术成为迅速发展的电力电子技术及自动控制技术的关注领域。笔者主持的原煤炭部优秀青年基金项目《轻型智能充电装置研究》即代表这种关注。笔者通过对充电过程的分析得到如下理解:- 任何时刻的理想充电电流取决于当时极板上的活性物质的多少及其周围反应环境,充电电流的变化应遵循马斯(J.A.MAS)所提出的可接受充电电流曲线亦即最佳充电曲线。- 电池的极化是电池充放电过程中不可避免的但是可以加以控制的现象。通过短暂放电消除浓差极化是实现高效快速无损充电的关键。由于蓄电池技术状态的复杂性如参数的离散性和非线性等,理论上存在的可接受充电电流曲线的确定有相当的  (本文共103页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)

模糊控制在光电跟踪伺服系统中的应用研究

随着被测目标速度和加速度的提高,对光电跟踪伺服系统的快速捕获能力也提出了越来越高的要求。快速捕获能力提高的关键就是减小调节时间和降低超调。采用经典控制加Pang-pang 控制的方法来提高动态性能,虽然在一定程度上改善了跟踪伺服系统的快速捕获能力,但是还不能完全满足工程需求。本文在深入研究模糊控制理论的基础上,将二维模糊控制算法引入到光电跟踪伺服系统中,不仅在理论上为光电跟踪伺服系统的设计提供了一种新方法,同时也具有重要的工程应用价值。论文首先简要介绍了光电跟踪伺服系统的发展概况和面临的问题,提出用模糊控制算法来提高系统的动态响应能力,并就模糊控制理论发展现状和研究动态及其在光电跟踪系统中的应用概况作了阐述。论述了模糊控制的基本原理、模糊控制器的设计,在系统研究经典控制算法和一维模糊控制算法局限性的基础上,建立了以二维模糊控制器为基础的光电跟踪模糊控制系统的仿真模型,并提出了一种改进的模糊控制算法,同前两种控制算法进行了仿真对比...  (本文共95页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

基于LMI的非线性时滞系统的鲁棒模糊控制与滤波研究

非线性时滞系统的控制与滤波是控制理论研究的一个重要课题。本论文基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型,并利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了不确定非线性时滞系统的鲁棒模糊控制和模糊滤波问题。论文的主要工作和研究成果体现在以下六个方面:(1) 研究了连续T-S模糊时滞系统的时滞相关稳定性分析与综合问题。通过构造更多地考虑系统状态方程中各项间相互关系的Lvapunov-Krasovskii泛函,提出了一种新的基于LMI的时滞相关稳定性判据。该判据与现有判据相比具有更低的保守性,而且放宽了对控制对象时滞的约束条件,适用对象广。在此基础上,给出了采用非线性矩阵不等式(NMI)表示的时滞相关模糊控制器存在的充分条件。针对NMI求解困难的问题,提出了直接LMI算法和改进粒子群优化-LMI(IPSO-LMI)混合算法两种解决方案。其中,IPSO-LMI混合算法将NMI问题的求解转换为一个与控制性能相关的进化寻优过程。通过实例比较...  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

机器人智能控制方法研究

本文在分析工业机器人执行级控制技术现状的基础上,研究了机器人运动控制的智能方法,主要包括模糊控制、变结构控制和神经网络控制及其融合技术在多自由度刚性机器人轨迹跟踪方面应用的理论与实际问题。主要的研究成果是一类能较好地利用多自由度刚性机器人微分方程形式的数学模型又能容纳以自然语言来描述的行为模型的模糊变结构控制系统。该系统具有为提高模糊规则库的抗破坏/自恢复能力而设计的模糊规则分散存贮和为增强实时操作性而设计的有选择学习规则和控制参数的更新机制。在第二章至第四章中依次研究与模糊控制、神经网络控制和变结构控制相关的机器人运动控制技术问题的基础上,以削弱模糊控制与变结构控制中的抖振幅度和频率为突破口,全面总结了一类模糊监督控制与典型变结构控制的相似性,进而在第四章的后半部分揭示了变结构控制中在削弱抖振方面行之有效的边界层方法的模糊本质,从而为第五章全面铺开对此前单独论述的各智能控制方法间的融合问题的研究作了充分的理论准备。在所提出的机...  (本文共235页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

非线性时滞系统模糊控制的研究

在工程实践中,时滞现象是普遍存在的。例如,化工过程、生物系统、经济系统等都存在时滞现象。与非时滞系统比较,时滞通常是引起系统不稳定与振动的原因。因此对时滞系统加以专门的研究就显得非常的必要,并且具有相当重大的意义。现代数学、控制理论和计算机技术的迅速发展为不确定时滞系统的研究提供了强有力的工具。近年来,作为控制理论研究热点之一的非线性系统控制理论得到了长足的发展,尤其是微分几何方法的引入,使得非线性系统控制理论得到了很大的飞跃。但作为更一般的问题,也是更复杂的问题,非线性时滞系统控制的研究还没有得到应有的重视。近年来,由于模糊系统理论不需要精确的数学模型并且可以有效地利用专家知识,从而成功地应用于许多控制问题中。另外模糊控制技术具有控制器设计简便,适用于许多非线性系统并且具有鲁棒性强等特点,20世纪80年代以来在控制理论和工程实践方面获得了巨大的发展。本课题主要研究基于模糊控制方法的非线性时滞系统鲁棒控制。本文的主要工作概括如下...  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安理工大学
西安理工大学

基于智能控制技术输油泵系统控制研究

长距离输送管道已有100多年的历史,管道运输原油与其它运输方式相比,具有运输量大、费用低、损耗小、安全性高、对环境污染小以及可以连续不断输送等优点,目前已成为最主要的原油运输方式。输油泵是长输管道系统的重要动力设备,输油泵的自动控制是长输管道自动化系统的重点之一。由于输油泵系统是一个非线性、时变系统,系统还受到环境温度、原油物性、管道沉积等因素的影响,因此采用常规控制策略难以实现对输油泵系统流量、压力的控制。本文围绕大容量输油泵系统控制,主要进行了以下几方面的研究工作。1.针对输油泵系统的特点和生产实际对系统控制的要求,设计了一个由两个模糊控制器组成的输油泵模糊控制系统,应用遗传算法对控制器参数进行了优化,仿真和现场试验表明该控制系统能克服环境温度、原油物性和管道沉积等因素对系统的影响,实现对输油泵系统流量、入口压力和出站压力的控制。2.模糊神经网络网络控制器输入变量的模糊论域划分和参数修正算法对控制系统性能有较大的影响,本文提...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>