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基于粒子群算法的基因工程菌发酵分批补料控制 被引量：9
1
作者 杨梁 熊伟丽 徐保国 《计算机测量与控制》 CSCD 2005年第3期255-256,290,共3页
利用粒子群算法产生的优化解空间来训练BP网络。在优化解空间基础上, 避免粒子群算法在解决复杂多峰搜索问题时可能出现的早熟情况; 实验证明此方法的优越性。基于此训练出来的BP神经网络预测基因工程菌发酵过程中酶的活性参数。通过预... 利用粒子群算法产生的优化解空间来训练BP网络。在优化解空间基础上, 避免粒子群算法在解决复杂多峰搜索问题时可能出现的早熟情况; 实验证明此方法的优越性。基于此训练出来的BP神经网络预测基因工程菌发酵过程中酶的活性参数。通过预测出来的酶活性参数指导补料控制, 提高单位产量。 展开更多
关键词 粒子群算法 基因工程菌 补料控制 神经网络预测 BP网络 搜索问题 实验证明 发酵过程 单位产量 解空间 训练 优化 活性
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基因工程菌高密度发酵过程中PH值模糊控制的实现 被引量：4
2
作者 杨梁 徐保国 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期206-208,共3页
根据基因工程菌高密度发酵过程中对PH值控制的要求,采用模糊控制实现基因工程菌高密度发酵罐的PH值控制。PLC模糊控制器查表方式实现对输入量的模糊化、模糊控制表查询。给出了模糊控制算法的程序框图和部分梯形图。结果表明,用PLC实现... 根据基因工程菌高密度发酵过程中对PH值控制的要求,采用模糊控制实现基因工程菌高密度发酵罐的PH值控制。PLC模糊控制器查表方式实现对输入量的模糊化、模糊控制表查询。给出了模糊控制算法的程序框图和部分梯形图。结果表明,用PLC实现的模糊控制器简单实用,为模糊控制技术在过程控制中的应用提供了更加广阔的前景。 展开更多
关键词 基因工程菌发酵 模糊控制 PH值 PLC 梯形图
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全自动内窥镜清洗机的机械手抗摆控制
3
作者 谈震锞 刘飞 王志国 《计算机测量与控制》 2023年第10期122-127,133,共7页
为满足当前大量的内镜临床手术需求,对内镜的清洗和消毒提出了更高的要求;而全自动内窥镜清洗机中受到物理结构的限制,因此将转运部件设计成特殊结构的机械手;针对其在移动过程中竖杆摆动的欠驱动问题,采用滑模控制的方法,抑制了因机械... 为满足当前大量的内镜临床手术需求,对内镜的清洗和消毒提出了更高的要求;而全自动内窥镜清洗机中受到物理结构的限制,因此将转运部件设计成特殊结构的机械手;针对其在移动过程中竖杆摆动的欠驱动问题,采用滑模控制的方法,抑制了因机械结构而引发的摆动,完成了快速定位和抗摆的目的;首先对机械手竖杆转动惯量不能忽略的特点建立了机械手系统的数学模型;根据位移和角度之间的耦合关系设计了滑模面和控制律;接着利用LaSalle不变性原理和Lyapunov方法证明系统有限时间抵达滑模面并最终渐近稳定,同时给出控制器参数的整定;最后实验结果表明机械手系统在控制器的作用下,实现了快速定位到指定位置且使竖杆的摆动幅度尽可能小的优越效果,对医疗设备的研制有应用价值。 展开更多
关键词 欠驱动机械手 抗摆控制 滑模控制 内窥镜清洗机 医疗器械
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带状态约束的事件触发积分强化学习控制
4
作者 田奋铭 刘飞 《计算机测量与控制》 2023年第7期143-149,共7页
为克服全状态对称约束以及控制策略频繁更新的局限,针对一类具有部分动力学未知的仿射非线性连续系统的最优控制问题,提出一种带状态约束的事件触发积分强化学习的控制器设计方法;该方法是一种基于数据的在线策略迭代方法;引入系统转换... 为克服全状态对称约束以及控制策略频繁更新的局限,针对一类具有部分动力学未知的仿射非线性连续系统的最优控制问题,提出一种带状态约束的事件触发积分强化学习的控制器设计方法;该方法是一种基于数据的在线策略迭代方法;引入系统转换将带有全状态约束的系统转化为不含约束的系统;基于事件触发机制以及积分强化学习算法,通过交替执行系统转换、策略评估、策略改进,最终系统在满足全状态约束的情况下,代价函数以及控制策略将分别收敛于最优值,并能降低控制策略的更新频率;此外,利用李雅普诺夫函数对系统的稳定性进行严格的分析;通过单连杆机械臂的仿真实验说明算法的可行性。 展开更多
关键词 仿射非线性系统 最优控制 事件触发控制 积分强化学习 神经网络
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基于STFT-ECA-ResNet18网络模型的滚动轴承变负载故障诊断 被引量：1
5
作者 路近 王志国 刘飞 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第2期122-128,共7页
针对传统方法处理变负载轴承故障诊断时存在的自适应能力弱,模型泛化性差的问题,提出了一种改进的基于深度残差网络的故障诊断方法。首先,将采集到的一维时间序列信号进行短时傅里叶变换得到二维时频数据,再利用二维卷积神经网络从变换... 针对传统方法处理变负载轴承故障诊断时存在的自适应能力弱,模型泛化性差的问题,提出了一种改进的基于深度残差网络的故障诊断方法。首先,将采集到的一维时间序列信号进行短时傅里叶变换得到二维时频数据,再利用二维卷积神经网络从变换后的数据中提取特征。然后,通过高效通道注意力机制获取通道全局信息并对其权值进行调整,以增强改进网络模型的泛化能力,使其在变负载工况下分类效果得到提高。最后,通过仿真对所提方法进行了验证,结果表明相比传统方法诊断效果改进明显。 展开更多
关键词 故障诊断 网络模型泛化性 短时傅里叶变换 深度残差网络 变负载
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全自动流水线式内镜清洗消毒系统设计 被引量：1
6
作者 谈震锞 戴吟 +2 位作者 王志国 赵伟伟 刘飞 《自动化仪表》 CAS 2024年第5期103-106,共4页
内镜的清洗消毒对于重复性的内镜手术而言至关重要。因此,内镜的清洗消毒需要有更高的效率以满足当前大量的内镜手术需求。为此,创新性地研发了一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的全自动流水线式内镜清洗消毒系统。根据清洗消毒流程特点,... 内镜的清洗消毒对于重复性的内镜手术而言至关重要。因此,内镜的清洗消毒需要有更高的效率以满足当前大量的内镜手术需求。为此,创新性地研发了一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的全自动流水线式内镜清洗消毒系统。根据清洗消毒流程特点,设计了多槽流水线式结构。通过自动控制系统可完成符合国标和行标的检测、清洗、消毒、转运等流程。系统具备检修、急停和声光报警灯功能,可利用触摸屏实现信息记录和追溯。该系统能有效地提高清洗消毒效能、保证清洗消毒质量,从而缓解当下内镜使用紧缺的现状。该设计不仅提高了医疗器械的智能化、自动化水平,还对医疗设备的发展和研制具有开创性价值,因而具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 医疗设备 全自动 流水线式 内镜 清洗消毒 控制模块 可编程逻辑控制器 智能化
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无刷直流电机自适应模糊控制的研究 被引量：55
7
作者 纪志成 沈艳霞 薛花 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期104-109,共6页
无刷直流电机(BLDCM)的高性能控制研究始终是运动控制领域中的一个重要研究方向,模糊自适应方法的提出为 BLDCM 控制系统的设计带来了全新的思路。基于BLDCM 数学模型,利用结合自适应策略的模糊控制方法,实现转动惯量变化情形下转速的... 无刷直流电机(BLDCM)的高性能控制研究始终是运动控制领域中的一个重要研究方向,模糊自适应方法的提出为 BLDCM 控制系统的设计带来了全新的思路。基于BLDCM 数学模型,利用结合自适应策略的模糊控制方法,实现转动惯量变化情形下转速的快速跟踪控制,并通过李亚普诺夫函数证明了速度控制器的稳定性。基于模块化建模工具 Matlab/Simulink 建立 BLDCM 控制系统模型,采用dSPACE 实时仿真环境自动生成控制回路的实时代码,构建便捷高效的在线实时控制平台。仿真及实验结果证明:控制系统运行平稳,自适应模糊策略具有良好的静、动态特性。 展开更多
关键词 BLDCM 无刷直流电机 模块化建模 控制回路 控制系统 速度控制器 李亚普诺夫函数 自适应模糊控制 模糊自适应 自适应策略
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CDIO方法与我国高等工程教育改革 被引量：132
8
作者 高雪梅 孙子文 纪志成 《江苏高教》 CSSCI 北大核心 2008年第5期69-71,共3页
我国现行的高等工程教育模式,在很大程度上存在着重理论轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作精神、重视知识学习而忽视开拓创新能力培养等问题,与创新型人才的培养目标不相吻合。由美国麻省理工学院等发起的国际工程教育合作项目,... 我国现行的高等工程教育模式,在很大程度上存在着重理论轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作精神、重视知识学习而忽视开拓创新能力培养等问题,与创新型人才的培养目标不相吻合。由美国麻省理工学院等发起的国际工程教育合作项目,推出新型的CDIO工程教育模式,在我国当前高等工程教育的改革探索中,有着重要的启发意义。 展开更多
关键词 CDIO方法 高等工程教育 改革
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自适应积分反步法永磁同步电机伺服控制器的设计 被引量：35
9
作者 纪志成 李三东 沈艳霞 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期329-331,336,共4页
针对永磁同步电机(PMSM)绕组相电流和转速强耦合特性以及参数的不确定性,利用非线性积分反步法设计了自适应积分反步控制器,在补偿参数不确定性影响的同时,实现了PMSM高性能位置跟踪控制.基于Matlab建立了系统的仿真模型并实施仿真.仿... 针对永磁同步电机(PMSM)绕组相电流和转速强耦合特性以及参数的不确定性,利用非线性积分反步法设计了自适应积分反步控制器,在补偿参数不确定性影响的同时,实现了PMSM高性能位置跟踪控制.基于Matlab建立了系统的仿真模型并实施仿真.仿真结果表明,用该方法设计的PMSM控制系统,滤波跟踪误差能以指数规律迅速收敛到零,并且具有很强的抗负载扰动能力. 展开更多
关键词 永磁同步电机 反步法 自适应控制 伺服控制
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基于FPGA的模糊自整定PID控制器的研究 被引量：23
10
作者 白瑞林 江吕锋 王建 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期833-837,共5页
提出了一种基于VHDL描述、FPGA实现的模糊自整定PID控制器设计方法。首先,借助Matlab系统仿真工具,优化得出模糊自整定PID参数的模糊推理规则和控制器算法结构。然后,进行控制器的VHDL分层设计,作为单一控制器芯片,重点编程实现和时序仿... 提出了一种基于VHDL描述、FPGA实现的模糊自整定PID控制器设计方法。首先,借助Matlab系统仿真工具,优化得出模糊自整定PID参数的模糊推理规则和控制器算法结构。然后,进行控制器的VHDL分层设计,作为单一控制器芯片,重点编程实现和时序仿真:模糊逻辑推理、模糊自整定PID算法、数据缓存和I/O接口控制。最后,在一个具体的FPGA芯片上实现该控制器,并在此基础上进行系统实验。实验结果表明:FPGA作为单一控制器实现模糊自整定PID控制编程规范、时序验证方便、系统修改灵活,且基本无须改动硬件,是实现单片或小系统智能控制策略的一种新的有效途径。 展开更多
关键词 VHDL FPGA 模糊推理 自整定PID控制器 分层设计
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永磁同步电动机调速系统的模糊PI智能控制新方法 被引量：26
11
作者 纪志成 薛花 沈艳霞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期53-58,共6页
在分析永磁同步电动机 (PMSM )数学模型的基础上 ,利用Matlab软件建立了控制系统的仿真模型 ,提出了一种新型的模糊PI控制方法。在PMSM双闭环调速系统中 ,电流控制采用滞环电流调节器 ,而转速控制通过采用常规PI控制和模糊控制相结合的... 在分析永磁同步电动机 (PMSM )数学模型的基础上 ,利用Matlab软件建立了控制系统的仿真模型 ,提出了一种新型的模糊PI控制方法。在PMSM双闭环调速系统中 ,电流控制采用滞环电流调节器 ,而转速控制通过采用常规PI控制和模糊控制相结合的方法来实现。仿真结果表明 ,这种新型的模糊PI智能控制方法响应快、无超调、鲁棒性强、抗干扰能力好 ,较传统PI控制具有更好的动。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 数学模型 调速系统 模糊PI智能控制
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基于Matlab永磁同步电机控制系统的仿真建模 被引量：56
12
作者 李三东 薛花 纪志成 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第2期115-120,126,共7页
在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,提出了PMSM控制系统仿真建模的新方法.在Matlab/Simulink中,建立独立的功能模块:PMSM本体模块、矢量控制模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等,同时进行功能模块的有机整合,搭建PMSM控制... 在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,提出了PMSM控制系统仿真建模的新方法.在Matlab/Simulink中,建立独立的功能模块:PMSM本体模块、矢量控制模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等,同时进行功能模块的有机整合,搭建PMSM控制系统的仿真模型.系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用滞环电流控制.仿真结果证明了该方法的有效性,同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路. 展开更多
关键词 永磁同步电机 仿真建模 MATLAB 矢量控制
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基于RBF神经网络的多变量系统PID解耦控制 被引量：21
13
作者 焦竹青 屈百达 徐保国 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期627-630,634,共5页
针对工业生产过程中的多变量耦合系统采用传统控制方法不能达到满意的效果,提出了一种基于神经网络的PID解耦控制方案。在实验研究中,采用改进型动态BRF神经网络辨识器,在线辨识多变量系统的非线性时变模型,同时自动调整PID控制器各项参... 针对工业生产过程中的多变量耦合系统采用传统控制方法不能达到满意的效果,提出了一种基于神经网络的PID解耦控制方案。在实验研究中,采用改进型动态BRF神经网络辨识器,在线辨识多变量系统的非线性时变模型,同时自动调整PID控制器各项参数,最终实现对系统的智能化解耦控制。给出了BRF神经网络的拓扑结构和算法,并对一组二变量强耦合时变系统的控制过程进行了计算机仿真,结果表明:基于BRF神经网络的PID控制不仅超调量小、响应速度快、控制精度高,而且具有很强的鲁棒性和自适应能力。该设计方案使得解耦后的多变量系统具备了良好的动、静态特性。 展开更多
关键词 RBF神经网络 PID控制 多变量系统 解耦
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LPV动态补偿的风能转换系统变桨距控制 被引量：16
14
作者 沈艳霞 朱芸 纪志成 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1282-1288,共7页
当风速超过额定值时,风能转换系统需要控制节距角来实现额定恒功率控制,同时控制电机电磁转矩使转速维持在其额定值以减少系统振荡.建立了风能转换系统的机理模型并得到其线性参数变化(LPV)系统模型;在多变量(MV)控制策略的基础上,设计... 当风速超过额定值时,风能转换系统需要控制节距角来实现额定恒功率控制,同时控制电机电磁转矩使转速维持在其额定值以减少系统振荡.建立了风能转换系统的机理模型并得到其线性参数变化(LPV)系统模型;在多变量(MV)控制策略的基础上,设计了基于LPV模型的增益调度控制器,对节距角和电磁转矩进行动态补偿;基于dSPACE的风能转换系统硬件在回路仿真平台进行实验研究,结果表明补偿后系统的功率误差更小,电机转速及转矩的波动明显减小,体现了更好的动态性能. 展开更多
关键词 风能转换系统 线性参数变化系统模型 增益调度控制 动态补偿
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仿生机器鱼运动方向的模糊控制研究 被引量：5
15
作者 陈尔奎 喻俊志 +2 位作者 王硕 谭得健 谭民 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2004年第2期63-67,共5页
结合仿生机器鱼运动的三种转弯模式，设计了一种用于机器鱼运动方向控制的模糊控制器，并阐述了具体算法的实现。实验结果表明，该方法是有效的，且具有较好实时性，能够满足多仿生机器鱼协调协作研究的需要，并为未来机器鱼的实际应用... 结合仿生机器鱼运动的三种转弯模式，设计了一种用于机器鱼运动方向控制的模糊控制器，并阐述了具体算法的实现。实验结果表明，该方法是有效的，且具有较好实时性，能够满足多仿生机器鱼协调协作研究的需要，并为未来机器鱼的实际应用奠定了良好基础。 展开更多
关键词 仿生机器鱼 运动方向 模糊控制 水下航行器
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永磁同步电机位置跟踪控制器及Backstepping方法建模 被引量：9
16
作者 沈艳霞 吴定会 +1 位作者 李三东 纪志成 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1318-1321,1325,共5页
针对永磁同步电机(PMSM)绕组相电流和转速强耦合特性,基于backstepping方法设计了高性能的位置跟踪控制器,并建立了采用该控制器的PMSM伺服系统仿真模型。仿真结果表明,用backstepping方法设计的PMSM控制系统可以获得很好的跟踪效果,并... 针对永磁同步电机(PMSM)绕组相电流和转速强耦合特性,基于backstepping方法设计了高性能的位置跟踪控制器,并建立了采用该控制器的PMSM伺服系统仿真模型。仿真结果表明,用backstepping方法设计的PMSM控制系统可以获得很好的跟踪效果,并且其滤波跟踪误差迅速以指数特性收敛到零,具有很好的位置伺服控制特性。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) BACKSTEPPING方法 仿真 伺服控制
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永磁同步电机位置伺服控制器及其Backstepping设计 被引量：11
17
作者 李三东 沈艳霞 纪志成 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期353-356,共4页
基于永磁同步电机(PMSM)精确的数学模型,针对PMSM绕组相电流和转速强耦合特性,用Backstepping方法设计高性能PMSM位置跟踪控制器。根据Lyapunov定理证明所设计的控制系统具有全局稳定性。结果表明,用Backstepping方法设计的PMSM控制系... 基于永磁同步电机(PMSM)精确的数学模型,针对PMSM绕组相电流和转速强耦合特性,用Backstepping方法设计高性能PMSM位置跟踪控制器。根据Lyapunov定理证明所设计的控制系统具有全局稳定性。结果表明,用Backstepping方法设计的PMSM控制系统可以获得很好的跟踪效果,并且其滤波跟踪误差迅速以指数特性收敛到零,达到很好的位置伺服控制特性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 BACKSTEPPING方法 位置伺服控制器 数学模型 设计
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基于改进的CMAC神经网络与PID并行控制的研究 被引量：16
18
作者 张伟 朱大奇 +1 位作者 孔敏 李武朝 《计算机测量与控制》 CSCD 2005年第12期1359-1360,1375,共3页
提出一种改进的CMAC神经网络控制算法,利用满打满算单元的先前学习次数作为可信度;将改进的CMAC与PID实现复合控制,由CMAC控制器实现前馈控制,PID控制实现反馈控制;仿真表明,改进算法的响应速度和精度有一定的改善。
关键词 CMAC PID 神经网络
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风能转换系统执行器故障重构与容错控制 被引量：8
19
作者 沈艳霞 贺庆楠 +1 位作者 杨雄飞 赵芝璞 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期413-420,共8页
针对风能转换系统中执行器故障,论文提出了一种新型的主动容错控制策略.设计滑模故障观测器,实时动态采集执行器故障前后数据信息,对执行器故障进行重构,达到故障诊断的目的.通过补偿控制,保证了滑模控制器对风能转换系统的可靠控制输入... 针对风能转换系统中执行器故障,论文提出了一种新型的主动容错控制策略.设计滑模故障观测器,实时动态采集执行器故障前后数据信息,对执行器故障进行重构,达到故障诊断的目的.通过补偿控制,保证了滑模控制器对风能转换系统的可靠控制输入,以达到对执行器故障主动容错的功能.仿真结果表明,滑模故障观测器模块能够实时精确地重构风能转换系统执行器故障,主动补偿容错控制器在不影响风能转换系统动态性能的情况下,仍能实现系统的最大风能的捕获. 展开更多
关键词 风能转换系统 滑模观测器 故障重构 故障诊断 补偿控制 容错控制
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自适应反步法感应电机控制器的设计和仿真研究 被引量：13
20
作者 沈艳霞 林瑾 纪志成 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期451-455,共5页
基于静止d-q坐标系下的感应电机数学模型,在参数不能确定的情况下,通过位置、速度、磁链和线圈电流信号,采用非线性反步法设计了感应电机的自适应位置控制器,该控制器不依赖于电机参数。基于MATLAB/Simulink仿真平台,建立感应电机位置... 基于静止d-q坐标系下的感应电机数学模型,在参数不能确定的情况下,通过位置、速度、磁链和线圈电流信号,采用非线性反步法设计了感应电机的自适应位置控制器,该控制器不依赖于电机参数。基于MATLAB/Simulink仿真平台,建立感应电机位置控制系统仿真模型。仿真结果表明:用该方法设计的控制器得到的位置跟踪误差迅速渐近趋于零,达到了较好的位置控制性能。 展开更多
关键词 感应电机 反步法 自适应控制 仿真建模
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