基于单效溴化锂吸收式制冷系统的无模型自适应控制策略研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:airbter
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
溴化锂吸收式制冷系统具有结构简单、可以利用各种热能、安全可靠而且对环境和大气臭氧层无害等优点。吸收式制冷系统具有强非线性、大时滞、强耦合、运行过程中易受噪声干扰等特点,为了提升吸收式制冷系统温度跟踪控制系统的效果,论文提出了改进的无模型自适应控制策略,并在吸收式制冷系统六阶动态模型上对控制方案进行仿真研究,验证了改进控制算法的有效性。主要内容有:(1)针对传统无模型自适应控制算法对大时滞非线性系统控制效果不佳的问题,提出了基于输出误差变化率的无模型自适应控制算法。首先,在控制输入准则函数中加入输出误差变化率这一约束项,对控制律进行改进,有效地减小了输出误差较大对控制律计算产生的影响;其次,给出了基于输出误差变化率的无模型自适应控制算法的稳定性分析;最后,通过数值仿真实验验证了改进控制算法的有效性,并将其应用到吸收式制冷系统温度跟踪控制中,达到了机组温度跟踪控制中在较短时间内实现稳态的要求。(2)针对溴化锂吸收式制冷机组温度跟踪控制过程中的噪声干扰问题,提出了去噪无模型自适应控制算法。首先,因传统跟踪微分器存在相位延迟的现象,提出了改进的跟踪微分器;其次,将单输入单输出的无模型自适应控制方案推广到双输入单输出,并将其与改进的跟踪微分器结合,提出了适用于溴化锂吸收式制冷系统温度跟踪控制过程的去噪控制方案;之后,给出了去噪无模型自适应控制算法的稳定性证明;最后,将其应用到吸收式制冷系统温度跟踪控制过程中,达到了不仅可以快速响应还具有理想去噪效果的要求。(3)针对无模型自适应控制器参数较难整定与寻优困难的问题,利用模糊控制理论对无模型自适应控制进行改进,提出了模糊优化大时滞无模型自适应控制算法。首先,针对吸收式制冷系统存在的大时滞的特点,在控制输入准则函数中加入滞后时间输入变化率约束项,给出了大时滞无模型自适应控制方案;其次,通过理论分析与仿真实验验证详细给出了控制器参数学习因子和惩罚因子对系统动态性能影响趋势;之后,设计模糊规则与隶属度函数,使用模糊优化方法,利用偏差和偏差变化率整定学习因子和惩罚因子两个控制器参数。最后,通过数值仿真实验验证算法有效性,并将其应用到吸收式制冷系统温度跟踪控制过程中,实现了使冷冻水出口温度快速达到稳态的目的。
其他文献
目的:探讨胰岛素瘤相关蛋白1(insulinoma associated protein 1, INSM1)和SRY相关高迁移率族盒蛋白11(SRY-related high-mobility group box 11, SOX11)在胰腺神经内分泌肿瘤(pancreatic neuroendocrine tumor, PNET)和实性假乳头状肿瘤(solid pseudopapillary ne
期刊
科氏流量计具有较高的质量流量测量精度,同时可提供多参数的测量,如密度、温度、体积流量等,被应用于各行各业。科氏流量计面临的主要难题是复杂流相的工况,例如气液两相流。在两相流环境中,若转换器系统不能及时跟踪测量管频率变化就会造成测量误差,因此转换器的快速响应性能是影响两相流工况下科氏流量计测量性能的一个重要因素。为了在两相流下实现较高的测量精度,需要采集更多的随工况变化的物理量对测量结果进行修正,包
学位
中国陆相页岩油特殊的地质条件和开发方式给测井带来新的挑战和需求。中国石油集团测井有限公司围绕页岩油勘探开发的“提质、提速、提产、提效”需求,从“选靶体、定轨迹、助压裂、保生产”等方面发展测井配套技术,形成井场全直径岩心二维核磁共振测试、直井多维高精度成像测井甜点评价、过钻具存储式测井、水平井方位伽马与方位电阻率随钻导向、桥射联作2.0分段分簇射孔、井筒完整性评价、水平井动态监测与光纤测井等页岩油全
期刊
锥齿轮作为轴间差速器的关键核心零件,其可靠性直接影响着驱动桥之间的差速功能和传动能力。研究从齿隙控制角度改善锥齿轮疲劳寿命,解决了实际使用过程中锥齿轮齿隙选取盲目的问题。采用模块化设计思想,建立了齿隙控制尺寸链,提出在输入轴上增加台阶,精确控制锥齿轮齿隙的方法;通过轴间差速器锥齿轮疲劳寿命台架试验装置,探索出轴间差速器锥齿轮总齿隙的最佳控制范围为[0.30,0.60] mm;得知齿隙变化对锥齿轮齿
期刊
超声过程层析成像(Ultrasonic Process Tomography,UPT)是一种通过超声波与被测物体之间的相互作用重建被测对象内部参数分布的检测技术,具有穿透性强、非侵入、无辐射、可视化等优点,在多相流过程参数检测、工业无损检测和医学成像等方面具有应用潜力。已有的超声层析成像系统存在测量模态单一、灵活性差、测量信息不够全面等问题,导致成像精度较低。为解决上述问题,设计并实现了一套基于相
学位
无线电能传输是一种无需导线直接连接即可进行能量补给的新兴技术。在消费电子领域,当前国际各个无线电能传输联盟所规定的标准频带互不相同,导致一款无线充电设备无法为多种分属不同标准频带的负载设备进行供电,因此用户群体在选择无线充电产品时受到了兼容性的限制。为了实现一个无线充电设备兼容多种用电负载的目标,需要构建具有多个频率传输通道的无线电能传输系统,即多通道无线电能传输系统。本文工作主要分为以下三个方面
学位
近些年,移动机器人发展迅速,其应用场景从工业界向安防、物流、医疗、家庭及军事等领域不断拓展。针对大量应用中面临的挑战性难题,科研人员也从多个角度开展创新研究,例如环境适应性结构设计、机器人动力学建模、先进控制器设计等,提升移动机器人的性能,从而适应复杂多变场景的应用需求。为了使移动机器人兼具运动灵活性和良好的环境适应性,本文设计了一款新型的双体变结构移动机器人,并通过对该机器人建模和控制器优化设计
学位
人行走过程中的足底压力能反映下肢乃至全身的结构和功能等方面的信息,足底压力特征的提取和分析在运动障碍诊断及康复、触觉感知机制研究和步态识别等领域有重要意义。而目前可应用于上述领域的足底压力特征识别系统鲜见文献报道,故本文通过对步态的动力学特性分析,设计一种足底压力采集与分析系统,并利用深度学习实现足底压力特征识别。首先,设计了实时采集人行走过程足底动态压力的采集系统。设计了每平方厘米2个传感器的足
学位
水下蛇形机器人是一种无基座多关节前后串联而成的链式结构机器人,其冗余的关节结构使其具备高机动性和灵活性。然而,水下蛇形机器人建模困难且具有超冗余结构,使得在给定约束条件下找到一个满足目标的运动步态变得非常困难。为了简化问题,传统的步态生成和优化方法大多都是基于蛇形步态方程这个次优形式开展研究的。因此,本文设计了基于深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)的步态
学位
科氏质量流量计(Coriolis Mass Flowmeter,以下简称CMF)可以实现对质量流量的直接精确测量,并且可以对密度、温度、体积流量等多参数进行测量,得到了广泛的应用和发展。随着测量精度的提高以及工业应用需求的增大,微小流量测量的需求越来越多,主要集中在食品、半导体、医疗、核工业方面。本文根据微小流量CMF研究现状,针对CMF传感器三大核心部件:测量管、驱动器以及检测器,展开以下研究工
学位