摘要：本文针对一类具有时滞的半Markov跳变神经网络系统,研究其基于滤波器的故障检测问题.首先,通过引入一种事件驱动通讯机制和一个滤波器,并将时变时滞以及网络诱导时滞考虑进来,建立残差系统,将故障检测问题转化为求解满足一定H∞性能指标的滤波问题.然后,基于Lyapunov-Krasovskii(L–K)泛函方法,通过利用时滞乘积型L–K泛函思想、积分不等式、改进逆凸矩阵不等式等方法,以线性矩阵不等式形式给出故障检测滤波器的设计方法.最后,数值仿真结果验证本文所设计故障检测滤波器的有效性与优越性.

摘要：烧结过程是一个复杂的物理、化学反应过程,存在大滞后性、强非线性、多目标、多约束条件等控制难点。为了实现铁矿石烧结过程中混合料料槽料位和烧结终点这两个关键参数的综合控制,提出了一种基于优先级的协调优化控制方法。首先,通过综合运用神经网络预测和模糊控制,建立烧结终点的智能控制模型;同时,为了稳定混合料料槽料位,分析影响料槽料位的主要因素,基于专家知识建立了混合料料槽料位专家控制模型;然后,通过构造基于优先级的协调优化控制模型,在优先级控制的基础上采用软切换控制,将两个控制器相结合,获得最适宜的速比以及台车速度增量,实现烧结生产过程的协调优化控制。最后,针对该协调控制策略,设计了其工厂实现方案。

摘要：针对锅炉过热汽温模型结构和参数发生较大变化时常规PID控制效果难以令人满意的问题,提出一款基于actor-critic(AC)强化学习(reinforcement learning, RL)的自适应PI控制器.控制器采用径向基神经网络(RBF-NN)实现AC强化学习结构,其中actor网络输出为PI控制器参数,cri-tic网络对actor网络输出进行评判以生成时序差分(temporal difference, TD)误差信号,TD误差信号驱动RBF网络权值在线更新.介绍了锅炉过热汽温控制系统结构特点,给出了RL-PI控制器设计和算法执行步骤.完成了锅炉过热汽温控制系统的设计.以典型的非线性时变锅炉过热汽温系统为被控对象,进行了正常工况、增益增大、惯性增大、增益突变、惯性突变以及加扰动等6种工况下的仿真试验.结果表明:与模型预测控制、模糊控制以及常规PI串级控制方法相比,该RL-PI控制器具有明显的优势,能够极大提高系统适应工况变换的能力,且具有更强的自学习能力,收敛速度更快,鲁棒性更强.

摘要：面向地质钻探智能控制与优化决策的工程需求,基于云控制系统的设计理念,提出了地质钻探智能云监控系统设计方案,实现钻进过程状态监测、效率优化、智能控制与决策等功能.针对云监控系统中效率优化需求,提出了基于高斯过程回归和混合蝙蝠算法的钻速智能优化方案,并运用滑动时间窗口技术实现动态优化.基于智能云监控系统,设计了实际场景应用,结果验证了所提方法的有效性和工程适用性.

摘要：与有源Wi-Fi相比,Wi-Fi散射通信具有功耗低、成本低的优势.但目前大多数研究都存在现场可编程门阵列(FPGA)功耗大和专用集成电路(IC)制作成本高的问题.为此该文提出一种基于微控制器(MCU)的无源Wi-Fi散射通信方法,用低主频MCU生成了纳秒级时序精度的Wi-Fi散射调制波形,并进行了低功耗设计和优化,开展了基于能量收集的MCU电源管理和无源系统设计,并首次展示了基于室内弱光能量收集的无源Wi-Fi原型样机.测试表明,通信瞬时功耗1.8mW,比有源器件降低了2~3个数量级.系统待机功耗2.5μW,有效通信距离15m,兼容现有的商用Wi-Fi设备,且成本低,无需电池.

摘要：针对焦炉加热燃烧过程中控制器参数难以适应由加热煤气热值和结焦时间变化等因素引起的火道温度波动的问题,设计了一种基于多属性性能评估的焦炉加热燃烧过程优化控制方法。首先通过分析焦炉加热燃烧过程的工艺特点及生产需求,针对过程参数周期差异较大的特点,提出了基于信息熵的多属性性能评估模型,实现控制系统的在线性能评估。针对控制系统性能评估不合格的情况,建立了以火道温度偏差、偏差变化率和调节时间为目标的多目标优化模型,并采用差分进化算法进行求解,通过控制器参数的在线调节,保证焦炉火道温度的稳定。仿真结果表明该优化控制方法在加热煤气热值和结焦时间变化时能较好地抑制火道温度的波动。

摘要：利用Weaver海浪模型,对拖曳式Overhauser海洋磁场传感器海浪磁噪声与深度、波幅等之间的关系进行了理论分析,证明了在极端海况条件下对海浪磁噪声进行抑制的必要性.为提高海洋磁测灵敏度,提出了一种基于改进的Sage-Husa自适应Kalman算法的海浪磁场噪声抑制方法.仿真结果表明,该方法能在不需要先验的噪声统计或实时参考噪声的情况下,实现磁场噪声协方差的快速收敛;且与常规的Sage-Husa算法相比,改进后的Sage-Husa算法降低了对初始参数的依赖性.另外,设计了一种拖曳式Overhauser海洋磁场传感器测试仪来测试上述算法.对比结果表明该方法不仅实现了磁场噪声统计参数的自适应估计,而且比经典Kalman滤波具有更好的滤波效果;此外,海浪磁噪声的功率谱密度由50 p T/Hz1/2@1Hz下降到6 p T/Hz1/2@1Hz.

摘要：双侧向测井是地质钻井油气储量检测中的一种重要地球物理方法。为了增强双侧向测井仪的分层能力,设计了两种信号滤波电路,一种是巴特沃兹八阶带通滤波器电路,其特点是电路简单实用,高温高压环境下工作稳定,可用于检测深度大于2 000 m的石油钻井;另一种是以专用芯片LTC1068为核心的带通滤波器电路,其特点是可编程配置中心频率,灵活性好,可用于检测深度小于1 000 m的煤炭和矿产普查钻井。通过两种电路的现场测试效果图可以得出,两种滤波电路对10 mV~10 V的大、小信号都具有很好的滤波效果,电路实用性高,性能稳定。

摘要：从整体方案设计和采集端、控制端、传输端、显示端的软硬件设计阐述了基于MXT2002和FPGA的高速数据采集系统的设计方法。采用高速AD芯片MXT2002作为模数转换器,通过FPGA的控制,在CY7C68013的高速USB2.0控制器下,实现480 Mbit/s的高速数据传输,最终在上位机端实现数据的实时显示。通过实验与测试表明:该系统的设计能完成高速数据的采集与处理,通用性较强且能满足一般工业生产中的数据采集需求。

摘要：针对典型的太阳能供电的LED街灯照明系统,在研究其基本结构的基础上,将其中最重要太阳能充电控制器和LED灯的驱动器作为研究对象,详细分析了这两部分的电路实现方法。设计了以太阳能充电控制器BQ24650为控制核心的充电控制器的电路,探讨了相关元器件参数的计算方法,对其中的MPPT设置及电池缺失检测流程进行了详细分析;分析了LED照明驱动器的组成及其功能,设计了以XL6001为核心的LED驱动电路及以NE555为核心的PWM调光电路;完成了简易太阳能供电LED街灯照明系统,并对其功能及工作性能参数进行了测试和分析。结果表明,该LED的供电方案满足设计要求,表明该方案是有效的。