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发动机燃料最优控制系统的建立及计算机仿真试验

、引言 当前,探索实现发动机燃料的计算机优化控制,是解决发动机节能、排气净化和综合优化运行问题的关键途径之一r’了。本文的研究内容是通过测定发动机的燃料输入、功率输出过程的内部变化特征,将一般非线性系统发动机运转工况简化为常用工况下的线性系统处理,由此建立了系统的状态方程,同时将线性二次型最优控制技术引入发动机的燃料系统,构造了发动机燃料最优控制系统,并进行了计算机仿真试验。二、线性系统发动机动态模型的建立 考虑非线性系统发动机的输入输出关系。输入为燃料量F和空气量A,输出为发出的功率平,,其中F是系统输入控制量,A是系统受外界的干扰量。其次,考虑发动机运转在常用典型稳定工况下所具有的相对稳定的输入输出特征,确定其动态工作模型的结构。采用试探法,通过发动机台架试验,给系统一激励,在一定干扰作用下观测其输出响应,辨识出模型结构的参数。 1.棋型结构的确定 发动机在某转速下稳定运行,其空气进气量A的表达式为 A=V.户了(1)式中:...  (本文共6页) 阅读全文>>

《南京工学院学报》1987年02期
南京工学院学报

微机实现变频调速的节能最优控制系统

一、概述 一般的异步电动机PWM变频调速系统,在基本频率以下由于要保持最大转矩近似不变、定子电压与频率比基本为一恒定值。因而,随负载的不同,电动机的效率、功率因数、损耗都在变化。从能量损耗的角度看,并不都能运行在最为有利的状态,尤其在电动机轻载时效率很差。所以,在变频调速系统中,除了满足静、动态工作要求以外,还需要进一步减少能耗,提高效率,改善功率因数,从而达到节能的目的。这对减少电网输电损耗和改善输电质量也是有意义的。 近年来,有许多文献提出不同的节能最优控制方案,目的在于使异步电动机在不同负载条件下都能运行于最高效率。它们大体上可以分为三种类型。第一类认为,与最优效率对应有最优转差率,若能使传动系统运行于最优转差率,则异步电动机的效率也就是最好的。第二类是在选定的损耗模型基础上,对损耗进行计算,调节电压/频率比使损耗减小来实现最优效率。第三类是测量电动机的输入功率,同时寻找有持定运行点的最小输入功率,也可以近似地实现效率最优...  (本文共8页) 阅读全文>>

《河北化工学院学报》1987年01期
河北化工学院学报

由DDZ—Ⅱ型仪表组成的最优控制系统

前 一七一 门...口 ....曰 .二刀 随着电子计算机的发展,由于化工生产的多样性和复杂性,化工生产领域中的中、小型工厂和一些建厂较早的大型工厂,在实现生产过程自动化方面,单元组合仪表仍是主要的控制工具。而且可以预‘一之__料,在将来的若干年中,单元组合仪表在这类企业也不会很快失去其主宰地位。因此,我们在.单元组合仪表如何应用于现代控制方面作了一点工作。 下面,对由DDZ一11型仪表组成的最优控制系统在液力模拟装置上的实施情况作一介绍。 系统构成与运行性能 下图1所示实验装置,代表了一类化工生产许多新的控制方法在工业生产中已得到广泛应用。但是,道虎 ┌──┐ │L ├────┐ │ │‘户,,│┌───┐ │ │ 4 ││一几皿│ │ │ │└───┘ └──┼────┴─┐ ┌─┬──┐ │J勺 │ │2 │互介│ └──────┘ │ │ │ ┌─┐ │ │ │ │习│ │ │ │ └─┘ │ │ │ ┌┴─┼──┼─┐...  (本文共12页) 阅读全文>>

《郑州工学院学报》1987年04期
郑州工学院学报

基于时域性能指标的最优控制系统CAD

一》~亡.一渔一一、RlJ舀 现代控制理论的发展为我们设计高性能的控制系统提供了理论基础。最优控制理论是现代控制理论的一个特殊的分支。应用最优控制理论设计的最优控制系统,不仅具有较强的稳定性能,有一定的频响带宽或满足任意一种与古典控制理论有关的约束要求,而且可以认为它在某一特定的范围内是可能的系统中最优的。所以最优控制系统的设计方法受到了广泛地重视。 在最优控制系统的设计中,基于二次型指标最优的方法是应用最广泛、最有效的设计方法。但是工程实际问题往往是针对时域指标提出要求的,而如何根据时域指标确定二次型指标的Q阵,尚无一般方法。然而我们可以知道系统闭环极点与时域指标的近似关系【’],文献〔2〕中也提出一种依据系统希望闭环极点确定Q阵的方法夕但计算较复杂且不适于用计算机求解。 本文根据文献〔幻中的结论,提出一种基于时域指标应用数值计算确定Q阵的最优控制系统计算机辅助设计方法。 二、最优控制系统的计算机辅助设计方法 对于完全可控的线...  (本文共5页) 阅读全文>>

《重庆大学学报(自然科学版)》1988年05期
重庆大学学报(自然科学版)

关于一类时间最优控制系统的切换条件问题

。一,引 言 随着计算机的普遍应用,现代工业控制系统广泛使用复杂的控制算法,以实现对系统的最优控制,达到预定的优化目标。例如其中{的B蠢ng—Bang与pI相绩合的复合控制,变结拇与PI的复合控制,智能控制以及其他类型的复合控制等都是利用计算机才便于实现的控制算法。它们都存在两类切换问题:一类是均需沿着多条极值轨线运动方能驱使系统从初态到终态,两条极值轨线之间就存在切换问题,第二类是当状态偏离正常值到何种程度时,才能从一种控制律切换到另一种控制律。对于第一类问题,在实际工程系统中,由于对象参数的变化以及计算机在实际运算与判断中的时延以及某些干扰,德往切换点不准确,引起扰动, 鼍使系统偏离优化目标函数。对于第二类问题,?这是·公开的难度较大的漾题,有关这方面的论述,目前还少见。本文从工程实际情况出发,研究了一类时间最优控制系统的上述切换条件问题。文中以工业中常见的调速系统为例,考虑了系统的状态约束与控制量约束条件,从理论上进行分析...  (本文共7页) 阅读全文>>

《控制与决策》1989年04期
控制与决策

指定闭环特征值的最优控制系统参数化设计

一、引盲 众所周知,由于线性二次型(LQ)最优控制系统具有许多希望的鲁棒特性,如无穷增益裕量、至少士60度的相位裕量【’〕,有界超调〔21以及非线性容忍〔’〕等,因而使LQ设计技术在实际过程控制中得到了广泛应用。 在LQ设计中,特别是多变量控制系统的LQ设计,一个最大困难就是怎样选择加权阵口和R,使得由此设计的闭环系统具有希望的动态特性,或希望的闭环极点。这一问题已广泛受到人们的注意,井提出了许多设计方法t‘〕。 本文就是针对这类问题,提出一种新的具有指定闭环极点的最优控制系统设计方法—参数化设计方法,其主要思想是把二次型指标中加权阵口化成一个具有约束的参数阵的函数,一旦满足约束条件的参数阵找到,即可计算相应的加权阵Q,使得由此设计的最优控制系统具有希望的闭环极点。二、问题描述与问题参数化 考虑绷性、定常可控系统 丈=AX+BU(l)其中A和B分别为:x二和,x。维常数阵。于是设计问题可描述为:选择加权阵Q=Q子》0,R=R,0...  (本文共5页) 阅读全文>>