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国家自然科学基金(61364011): 作品数：44 被引量：168H指数：8; 相关作者：李炜毛海杰曹慧超蒋栋年李亚洁更多>>; 相关机构：兰州理工大学甘肃省工业过程先进控制重点实验室兰州石化职业技术学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金甘肃省自然科学基金甘肃省中青年科技研究基金更多>>; 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术动力工程及工程热物理电气工程更多>>

基于ADRC的2D舞台威亚系统软硬融合同步协调方法被引量：4: 2017年; 针对舞台威亚控制系统存在机理模型难以建立、同步协调运行性能易受机电设备自身参数摄动及外界未知干扰影响等问题,根据自抗扰控制的思想,从建立威亚控制系统的"抗扰范式"入手,结合软同步协调及位置偏差耦合算法,提出一种基于自抗扰控制技术的舞台威亚系统软硬融合同步协调控制策略.该策略首先利用自抗扰控制器对威亚系统中的"总扰"进行实时估计与动态补偿,以提高威亚系统的单机控制性能;其次采用并联同步位置偏差耦合算法以硬同步方式实现威亚系统水平及垂直方向的高精度同步运行;进而又以软同步算法协调威亚系统水平与垂直方向之间的运行,使其按预设的姿态轨迹行进.仿真结果表明,该控制方法具有很好的同步协调性能和鲁棒性.; 李炜葛振福龚建兴; 关键词：自抗扰控制

数据驱动的液位传感器故障串联补偿方法研究: 2017年; 针对超声波液位传感器故障引起的非线性误差,基于数据驱动建模技术设计了一种逆补偿环节,以期能有效地补偿故障误差对系统的影响。首先借助故障传感器与正常传感器分别获得带故障误差与实际液位的测量值,然后利用LM-BP神经网络的非线性逼近特性设计超声波液位传感器故障误差的逆补偿环节。为验证该补偿方法的有效性与实际可用性,基于OPC、Matlab、Step7及Simatic等技术搭建PCS半实体实验平台,并将设计的逆补偿环节置于搭建的液位控制半实体平台的补偿环节中进行闭环实验。结果表明,该补偿方法对超声波液位传感器故障误差补偿是有效的,并且可将其应用于实际工程中。; 申富媛李炜李炜

基于并联逆的超声波液位传感器故障误差补偿方法被引量：1: 2015年; 针对过程控制系统(PCS)液位控制单元中超声波液位传感器故障引起的非线性误差,基于神经网络建模方法设计了一种并联逆补偿环节,有效地补偿了故障误差对系统的影响.通过实验分别获得故障传感器与正常传感器测得的液位值,并进行相应的预处理;基于上述离线数据,分别利用LM-BP、径向基函数(RBF)神经网络的非线性逼近特性,设计逆映射中的并联补偿环节;为验证传感器故障误差的补偿效果,基于OPC技术与Matlab搭建了PCS半实体实验平台,将设计的并联补偿环节置于搭建的PCS液位控制单元中进行闭环实验.结果表明,所建方法能有效补偿传感器故障产生的非线性误差,抑制了故障影响在系统中的传播,实体实验也显现了方法的工程可用性.; 李炜黄超申富媛; 关键词：传感器并联补偿径向基函数神经网络

NCS新型离散事件触发通讯与少保守性鲁棒H_∞容错协同设计被引量：2: 2017年; 针对现有网络化控制系统(networked control systems,NCS)依赖网络固有资源进行容错控制设计方法的局限性,以及多性能指标约束下控制器设计的保守性问题,分析了现有离散事件触发通讯机制对系统性能负面影响,提出了一种具有动稳过程协调约束的离散事件触发通讯机制,并在该机制下建立了闭环故障模型,并结合改进的Wirtinger不等式与改进的互反凸组合引理等技术,获得了NCS的新型离散事件触发通讯机制与鲁棒H_∞容错控制的协同设计方法;最后以仿真算例验证了本文方法在确保系统性能、节约网络通讯资源与减少控制器保守性方面的优越性。文中触发条件的设计物理意义明确,触发参数便于选取,动稳兼顾的属性在确保系统性能的前提下能更有效地节约网络通讯资源。; 李炜翟鹏飞李亚洁; 关键词：网络化控制系统 H∞容错控制协同设计

网络攻击下CPS安全控制与通讯的协同设计研究: 信息物理融合系统（Cyber Physical System,CPS）是通过计算、通信与控制3C的高度融合，实现计算资源与物理资源紧密结合与协调的智能控制系统，已广泛应用于现代社会的方方面面。然而，随着相关技术的飞速发展...; 史娅红; 关键词：信息物理融合系统网络攻击安全控制资源约束

变频技术在舞台吊杆定位控制中的应用被引量：1: 2014年; 以舞台调速吊杆高精度定位运行为目标,针对吊杆运行过程中的运动惯性和机械延时等影响定位精度的问题,该文设计了应用PLC、变频器、增量式编码器等组成异步电机传动的速度和位置双闭环控制系统,提出采用变频调速的二分法算法实现无极变速运动及其准确定位控制。工程实践表明,该方法凭借双闭环系统在获得理想调速性能的同时,又大幅度地提高了位置控制的定位精度。; 李炜李青朋毛海杰龚建兴; 关键词：PLC 双闭环控制系统定位控制

基于反馈控制系统实时寿命预测的延寿策略研究被引量：2: 2021年; 针对反馈控制系统性能因执行器隐含退化而无法满足控制任务时限要求的问题,提出了一种基于反馈系统实时寿命预测的动态矩阵控制(DMC)延寿方法.该方法首先基于Wiener和Poisson过程,建立了更加贴合执行器实际退化过程的复合模型;其次,通过分析执行器隐含退化对控制系统性能的影响给出了系统剩余寿命(RUL)的解析解,实现了系统RUL的实时快速预测;接着依据RUL的预测信息并结合DMC方法,通过在线针对性地对约束矩阵Q和R元素值的共同调整来延长系统的RUL,确保了控制任务时限性要求的目标达成;最后以双容水箱液位系统验证了本文方法的有效性,且较已有的LQR方法延寿效果和鲁棒性都更优.; 李炜李宗仁毛海杰; 关键词：执行器鲁棒性

离散事件触发NCS的容错与容侵协同设计方法被引量：3: 2020年; 针对执行器失效故障和网络攻击,在离散事件触发通讯机制(DETCS)下研究了NCS故障容错与攻击容侵的协同设计问题.首先,给出了DETCS下NCS故障容错与攻击容侵的架构,并以此为基础建立了集触发条件、执行器故障与网络攻击于一体的闭环NCS故障/攻击并存模型;其次,通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函,综合应用时滞系统理论、改进的Wirtinger不等式及互反凸组合引理等,推证出了NCS可容错故障/容侵攻击的完整性充分条件,进而给出了鲁棒H∞容错/容侵控制器与事件触发矩阵的协同设计方法,达到了容错/容侵控制与网络通讯间的协同设计目标;最后,通过仿真算例验证了所得理论结果的有效性与可行性.; 李炜史娅红; 关键词：故障容错协同设计

执行器隐含退化下系统寿命预测与延寿方法被引量：2: 2020年; 针对执行器退化监测数据存在测量误差的闭环控制系统寿命预测与延寿控制问题,首先,以带测量误差的非线性Wiener模型描述了不确定测量值与执行器隐含退化状态之间的关系,并基于卡尔曼滤波技术估计出实际退化状态;其次,通过定义因执行器隐含退化而驱使控制系统退化的三个阶段,结合动态与稳态性能约束集确定系统退化失效阈值,并据此及执行器退化状态的估计值得到控制系统剩余寿命预测分布的解析解;然后,将执行器退化状态纳入线性二次调节器(LQR)控制器设计中,提出了基于执行器实时退化状态的自适应延寿控制策略,通过折衷平衡系统性能与控制作用来延缓执行器的退化,从而实现延长控制系统生命周期的目的;最后,通过双容水箱液位系统验证了所提出方法的有效性.; 李炜王成文; 关键词：执行器剩余寿命

基于T-S模糊神经网络模型的编码器故障软闭环容错控制方法被引量：2: 2014年; 针对舞台吊杆调速系统中速度反馈元件增量式编码器可能产生的丢码、断码等问题,为防止故障影响的传播,结合数据驱动技术提出了一种基于T-S模糊神经网络(T-S FNN)模型的编码器故障检测与软闭环容错控制方法。首先,利用系统正常运行时的历史数据建立系统较为精确的T-S FNN预测模型,并用实际编码器测量值与模型预测值相减获得残差信息;其次,将其残差实时数据通过改进的序贯概率比检验(SPRT)算法进行故障检测,以克服检测延迟确保故障检测的可靠性,当检测出故障时,再用T-S FNN模型的预测输出替代故障编码器的输出,实现软闭环方式下的容错运行;最后,针对编码器丢码、断码等故障,采用上述方法进行了软闭环容错控制的有效性仿真验证。仿真结果表明,该方法能够快速可靠地检测到编码器故障,并用预测的重构信息通过容错切换机制,及时、安全地以软闭环方式实现了对故障编码器的容错控制,提高了舞台吊杆调速系统运行的安全可靠性。; 李炜李青朋毛海杰龚建兴; 关键词：增量式编码器 T-S模糊神经网络

国家自然科学基金(61364011)

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