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本發(fā)明公開(kāi)了一種單機(jī)無(wú)窮大仿射非線性系統(tǒng)最優(yōu)控制方法，基于單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)，進(jìn)行非線性最 優(yōu)控制設(shè)計(jì)，將單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程寫成單輸入單輸出仿射非線性系統(tǒng)的形式，通過(guò)坐 標(biāo)映射得一個(gè)完全可控的精確線性化后的系統(tǒng)，再根據(jù)二次型最優(yōu)控制 LQR 的設(shè)計(jì)方法求解精確線性 化后系統(tǒng)的控制量，從而得到原系統(tǒng)的非線性最優(yōu)控制器，并進(jìn)行實(shí)時(shí)在線半實(shí)物仿真，驗(yàn)證方案的實(shí) 際可行性。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)的精確線性化，同時(shí)考慮了純數(shù)字離線仿真非實(shí)時(shí)性的情 況，通過(guò)半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于理論設(shè)計(jì)的控制器在實(shí)際真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中的控制效果。通過(guò)在實(shí)際 應(yīng)用中檢查被設(shè)計(jì)控制器的效果，這有利于被設(shè)計(jì)的算法更符合實(shí)際。 

本發(fā)明公開(kāi)了一種融合擴(kuò)張觀測(cè)器的超臨界火電機(jī)組機(jī)爐協(xié)調(diào)控制方法。首先根據(jù)1000MW超臨界火電機(jī)組的非線性模型，基于非線性分析的方法在機(jī)組的不同工況點(diǎn)建立多個(gè)局部線性模型。之后采用該組局部線性模型，設(shè)計(jì)了一種融合擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的多模型預(yù)測(cè)控制器(MMPC)。通過(guò)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的引入，估計(jì)并補(bǔ)償了機(jī)組在不同通道內(nèi)的擾動(dòng)及模型不確定性，提升了預(yù)測(cè)控制器的擾動(dòng)抑制性能。本發(fā)明的算法能在保證控制系統(tǒng)全局穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷的大范圍跟蹤，并且具有良好的擾動(dòng)抑制性能。

成果簡(jiǎn)介：本課題是運(yùn)用控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立了一個(gè)良好的研究開(kāi)發(fā)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使高校的科學(xué)研究能上一個(gè)新臺(tái)階。為提高研究生（包括碩士、博士生）的創(chuàng)新能力，提供了實(shí)驗(yàn)環(huán)境。 項(xiàng)目來(lái)源：學(xué)校和教育部共同資助 技術(shù)領(lǐng)域：電子信息 應(yīng)用范圍：遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)化遠(yuǎn)程教學(xué) 現(xiàn)狀特點(diǎn)：建立了一套具有國(guó)際先進(jìn)水平的遠(yuǎn)程控制平臺(tái)，在滿足教學(xué)研究 的基礎(chǔ)上，促進(jìn)科研的發(fā)展。 技術(shù)創(chuàng)新：Matlab 平臺(tái)下的遠(yuǎn)程可上傳控制算法

項(xiàng)目背景：1.傳統(tǒng)污水廠占地指標(biāo)較高，對(duì)于土地資源浪費(fèi) 嚴(yán)重，建立基于高排放標(biāo)準(zhǔn)的集約型污水處理廠刻不容緩；解決 傳統(tǒng)水廠工藝流程長(zhǎng)、占地大、工藝段復(fù)雜、運(yùn)行管理難題。2. 通過(guò)開(kāi)發(fā)基于移動(dòng)床生物膜純膜生化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)集成和智能 化集成，形成短流程、少占地、高效率為目標(biāo)的污水處理全套工 藝。 所需技術(shù)需求簡(jiǎn)要描述：建立基于 MBBR 的純膜 MBBR 中試， 驗(yàn)證純膜工藝處理污染物的可行性，給定基于不同出水標(biāo)準(zhǔn)要求 的純膜 MBBR 工藝的有機(jī)物、硝化、反硝化負(fù)荷；針對(duì)脫落生物 膜的膜水分離問(wèn)題，優(yōu)化磁加載沉淀技術(shù)，要求耐受沖擊、分離 脫落生物膜效果好、運(yùn)行穩(wěn)定，給定基于脫落生物膜磁混凝的水 力負(fù)荷，優(yōu)化磁加載沉淀設(shè)備滿足脫落生物膜粘度高特性；研發(fā) 針對(duì)全系統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，并加載人工智能領(lǐng)域算法，實(shí)現(xiàn) 水處理全過(guò)程自動(dòng)化控制及智慧化控制。主要技術(shù)指標(biāo)：1）常 規(guī)污水水質(zhì)，達(dá)到準(zhǔn) IV 類出水水質(zhì)時(shí)，噸水占地<0.3m2/(m3·d) 或噸水占地為常規(guī)工藝的 40%以下；2）常規(guī)污水水質(zhì)，噸水電 耗、藥耗、產(chǎn)泥量分別小于 0.6kwh/t、0.2 元/t、0.25kg/t，或 低于同類水質(zhì)替代工藝消耗的 80%；3）實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化、智能化控制，系統(tǒng)全過(guò)程實(shí)現(xiàn)云端控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制智能化連鎖調(diào) 整，運(yùn)行人工降低 50%；4）建立示范工程，規(guī)模不小于 20000 噸/天，出水達(dá)到準(zhǔn) V 或更高排放標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)定運(yùn)行不少于 180 天。  對(duì)技術(shù)提供方的要求:從事 MBBR 相關(guān)研究，且研究成果處于 國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。 

碳納米管海綿材料具有輕質(zhì)、柔性、抗腐蝕、耐高溫等特點(diǎn)。微觀上具有三維多孔結(jié)構(gòu)，能夠承受大應(yīng)變的反復(fù)壓縮而不坍塌，同時(shí)，碳納米管互相搭接形成高導(dǎo)電的三維網(wǎng)絡(luò)。這種綜合的優(yōu)良力學(xué)和電學(xué)性能使得碳納米管海綿在功能復(fù)合材料、吸附過(guò)濾等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)，隨著社會(huì)對(duì)清潔、可再生能源的日趨重視，各種能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)器件的研究如火如荼。

碳納米管海綿材料具有輕質(zhì)、柔性、抗腐蝕、耐高溫等特點(diǎn)。微觀上具有三維多孔結(jié)構(gòu)，能夠承受大應(yīng)變的反復(fù)壓縮而不坍塌，同時(shí)，碳納米管互相搭接形成高導(dǎo)電的三維網(wǎng)絡(luò)。這種綜合的優(yōu)良力學(xué)和電學(xué)性能使得碳納米管海綿在功能復(fù)合材料、吸附過(guò)濾等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)，隨著社會(huì)對(duì)清潔、可再生能源的日趨重視，各種能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)器件的研究如火如荼。

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有預(yù)設(shè)性能的分布式有限時(shí)間編隊(duì)跟蹤控制方法，涉及多智能協(xié)同控制技術(shù)領(lǐng)域，包括建立高階非線性多智能體系統(tǒng)模型，并明確多重控制目標(biāo)，所述多重控制目標(biāo)包括編隊(duì)跟蹤控制目標(biāo)、性能約束保障目標(biāo)、碰撞避免約束目標(biāo)、通信連接保持目標(biāo)和魯棒性與有限時(shí)間收斂性目標(biāo)；構(gòu)建虛擬多智能體系統(tǒng)，通過(guò)誤差變換與性能函數(shù)生成滿足碰撞避免和連接保持的參考軌跡；為每個(gè)智能體設(shè)計(jì)觀測(cè)器，實(shí)時(shí)估計(jì)系統(tǒng)擾動(dòng)與高階狀態(tài)；基于滑模面構(gòu)造反饋控制器，將跟蹤誤差限制在性能漏斗內(nèi)并確保有限時(shí)間收斂。本發(fā)明所述方法突破了傳統(tǒng)方法多集中于低階線性系統(tǒng)的局限性，具有更強(qiáng)的工程適用性與通用性。

本發(fā)明提供了一種用于高壓直流電源的多電平母線超前預(yù)測(cè)跟蹤控制方法，將k周期內(nèi)的輸出電流信息通過(guò)負(fù)載特性采樣單元實(shí)時(shí)采集并通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)化單元進(jìn)入STM32。進(jìn)行運(yùn)算得出(k+1)周期對(duì)應(yīng)的正常工作點(diǎn)，輸出相應(yīng)的電壓控制信號(hào)，并輸出相應(yīng)的電壓控制信號(hào)；與設(shè)定閾值相比較，如果大于閾值，多電平母線調(diào)節(jié)單元進(jìn)行電壓調(diào)控成計(jì)算所得的電壓控制信號(hào)并輸出，然后通過(guò)將輸出電壓變化信息進(jìn)入功率閉環(huán)，調(diào)節(jié)輸出電壓。本發(fā)明通過(guò)電流信息實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)輸出電壓，減小電平切換延遲。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)多電平切換的控制方式簡(jiǎn)單，具有良好的適應(yīng)性與拓展延伸性。能夠很好的響應(yīng)負(fù)載突變的情況，進(jìn)行快速協(xié)同調(diào)整，提升電源系統(tǒng)的響應(yīng)速度以及穩(wěn)定性。

本發(fā)明公開(kāi)了一種烷基化裝置脫正丁烷塔的軟測(cè)量建模及實(shí)時(shí)優(yōu)化控制方法，該方法首先基于歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和機(jī)理分析確定系統(tǒng)的控制變量與被控變量并建立系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型，利用脫正丁烷塔的離線樣數(shù)據(jù)建立LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)塔頂正丁烷純度。然后，在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型的基礎(chǔ)上使用MPC控制器作為PID控制器的上位控制器，通過(guò)預(yù)測(cè)和優(yōu)化操作序列，提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力和控制精度。最后，結(jié)合實(shí)時(shí)優(yōu)化（RTO）技術(shù)，設(shè)置正丁烷濃度最大、塔能耗最低作為目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)化了操作成本和能效。本發(fā)明能夠有效提高脫正丁烷塔的控制精度，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，并增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)工況變化的適應(yīng)能力，適用于工業(yè)化應(yīng)用。

本發(fā)明提供了一種風(fēng)光耦合電解制氫系統(tǒng)的儲(chǔ)氫罐智能濾波控制方法，包括：設(shè)計(jì)濾波器并根據(jù)儲(chǔ)氫罐的時(shí)間常數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整濾波器的截止頻率，通過(guò)尋優(yōu)機(jī)制找到最佳的濾波器階數(shù)；通過(guò)儲(chǔ)氫罐的充放氫狀態(tài)，判斷當(dāng)前的工況，根據(jù)不同的工況，從FIR濾波器、IIR濾波器以及自適應(yīng)混合濾波器中選擇合適的類型；對(duì)制氫過(guò)程進(jìn)行濾波，根據(jù)目標(biāo)制氫速率和實(shí)際制氫速率的差異調(diào)整儲(chǔ)氫罐的充放氫量，從而獲取平滑的氫氣輸出；根據(jù)輸出氫氣過(guò)程中的波動(dòng)率評(píng)估制氫系統(tǒng)的性能，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果重新調(diào)整濾波器參數(shù)。本發(fā)明根據(jù)不同工況動(dòng)態(tài)選擇合適的濾波器類型，實(shí)現(xiàn)了較平滑的氫氣輸出速率，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，滿足后續(xù)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需要。