分布参数系统

摘要： 针对乙炔加氢反应器这一分布参数系统中气体流动所致的温度时滞现象,利用空间集总化方法建立更接近实际生产的时滞精细化乙炔加氢反应器模型,发现根据原模型设计的PID控制器会造成时滞精细化模型输出振荡,因此在模型存在时滞的情况下通过增加积分时间改进控制器。仿真对比结果表明:改进后的控制器对时滞精细化模型有更好的控制性能。

摘要： 在实际系统的工作过程中,时滞现象普遍存在,如控制信号的采集与传输、控制器的构建与实施、事件的决策与处理等.考虑并有效处理时滞特性的影响有助于提升系统的性能.基于连续反演算法的时滞补偿控制策略是一种有效的控制方法且取得很多研究成果.该时滞补偿控制的主要思路是将具有时滞特性的常微分方程或偏微分方程变换为不具有时滞特性的常微分方程−偏微分方程/常微分方程−偏微分方程(ODE−PDE/PDE−PDE)级联系统.进一步地,基于变换的级联系统,结合连续反演算法提出相应的控制策略.该方法具有系统的稳定性证明简单,鲁棒性强,易于求取闭环系统精确解等优点.详细论述了连续反演算法的基本原理,并针对基于连续反演算法的时滞补偿控制算法在处理输入、输出、状态等类型时滞特性的最新研究进展做简单的阐述和总结.最后,开放式地论述了时滞系统的未来研究方向.

摘要： 针对一类离散的非线性分布参数系统,提出了一种批次长度随机变化的迭代学习控制问题。该类系统由抛物型偏微分方程构成。该方法采用伯努利型随机变量来描述迭代长度随机变化的情况,并根据分布参数系统的性质以及P型分布更新控制算法设计了迭代学习控制器。基于压缩映射原理,给出了系统输出误差收敛的充分必要条件并加以证明。结果表明,所提出的控制方法在λ范数意义下跟踪误差是收敛,且相对经典迭代学习算法,所提控制算法的收敛速度更快。最后,通过数值仿真验证了所提算法的有效性。

摘要： 研究一类四阶分布参数系统的状态反馈控制问题。所考虑的分布参数系统由一类变系数四阶梁方程组成。针对这类四阶分布参数系统的特点,通过构造适当的Lyapunov泛函,给出了系统的状态反馈控制律。当反馈控制律应用于系统时,闭环系统的状态向量于L^(2)(0,l)×L^(2)(0,l)空间上是全局渐近稳定的。最后,通过仿真实例验证了该方法的有效性。

摘要： 锂电池管理系统对于锂电池的效率、寿命和安全至关重要,而电池管理系统对电池的控制、热管理和故障诊断等都需要依赖于准确的电池热过程模型。然而锂电池热过程属于一种具有强非线性特征的分布参数系统,电池内部的温度分布是时空耦合的,并且具有无限维的特性,使得建模存在很大的困难。针对上述问题,本工作提出了一种基于LE-ELM的锂离子电池热过程建模方法。首先使用基于拉普拉斯特征映射(laplacian eigenmaps,LE)的局部非线性降维方法构建空间基函数,以表征系统固有的非线性拓扑特征;利用所得的基函数进行时空分离,获得原始数据的低阶时序表达;然后用极限学习机(extreme learning machine,ELM)以时间系数和对应的电流电压输入信号来近似低阶时序模型。最后集成辨识出的ELM模型与空间基函数,通过时空综合重构出锂离子电池的全局时空模型。为验证算法的有效性,使用所提出的方法对三元软包锂电池热过程进行建模。

摘要： 辊道窑烧结过程的温度是决定锂离子电池正极材料产品质量的关键.然而,根据炉内有限个测温点的温度建立起描述整个温度场的模型往往非常困难,导致无法优化控制烧结过程的温度分布;而控制方法的设计一般需要进行参数估计,已有参数估计方法大多依赖于观测器/预测器的状态误差信息,无法直接反映待估计参数的变化特征且方法的准确性取决于观测器/预测器的性能.为此,本文提出一种基于参数估计误差的温度场自适应动态规划(adaptive dynamic programming,ADP)优化控制方法.首先,基于传热机理建立二维多孔介质能量守恒方程,构建包含角系数的边界条件以反映热辐射作用;考虑到竖直方向温度变化较大,通过转换边界条件建立起辊道窑一维温度场模型,并根据正极材料的特性获得模型参数.然后,采用ADP中的策略迭代(policy iteration,PI)优化设计温度场控制器,神经网络(neural network,NN)用于PI中的评价网络以逼近代价函数;基于权值参数的估计值与真实值之差构建参数估计误差,通过将估计误差的信息融入到评价NN参数更新过程,提出基于参数估计误差的NN权值更新算法,以提高参数估计误差的收敛性,实现有限时间内NN权值的快速收敛.最后,通过仿真验证所提建模和控制方法的有效性.

摘要： 针对一类分布参数系统(Distributed parameter system,DPS),提出了源控制方法.将构成分布参数系统的空间分成若干分,每份为一个节点,在所有的节点中,将能产生量变源头的节点定义为源节点,跟随源节点变化的节点为跟随节点,以此构建分布参数系统模型.对于源节点,根据经验函数结合反馈偏差调节设计控制器,对跟随节点考虑源节点控制的逸散作用控制.利用Lyapunov稳定性理论并结合线性矩阵不等式(Linear matrix inequality,LMI)处理方法,得出了分布式参数系统稳定源控制器存在的充分条件.最后结合所给条件,给出一个数值仿真说明其有效性.

摘要： 针对直拉硅单晶固液界面相变温度场的非均匀性导致晶体直径不均匀问题,提出一种基于偏微分方程(PDE)模型的温度场最优控制策略.考虑生长速率波动的影响,建立了一种改进的提拉动力学模型,确定了域边界演化动力学关系.研究基于抛物型PDE的时变空间域对流扩散过程的温度模型,描述了域运动在对流扩散系统上的单向耦合.针对无限维分布参数系统建模控制难问题,采用谱方法进行系统近似,选取整个空间域的全局和正交的空间基函数,通过Galerkin方法对无限维系统进行降维,获得了该系统的近似模型.采用线性二次型方法控制晶体生长温度,通过仿真实验对相变温度场模型进行验证.结果表明,优化后的模型能够获得较为平稳的晶体生长速率,减小了生长直径的波动,使得固液界面径向温度分布更加均匀,验证了该方法的有效性.

摘要： 附加减震装置的一维杆或剪切梁模型属于非连续的非经典阻尼分布参数系统.对于它的动力分析,通常是建立分段的运动方程,然后利用各段动力反应的实振型叠加形式和连续条件进行动力计算.这是一种实模态综合方法,尽管它可以求得近似的动力反应,但反映不出阻尼对整体系统动力特性的影响.为了考虑附加减震装置引起的阻尼和刚度非连续性,基于广义函数理论,建立了整体系统的无量纲化运动方程,利用Laplace变换推导了振型函数和特征值方程,并给出了振型函数的正交条件,最终导出了适用于非经典阻尼分布参数系统的复振型叠加方法.由于特征值方程为复杂的超越方程,为了同时求出多个自振频率,建议了一种基于柯西积分定理的等效多项式方法.这种方法将自振频率转变成了线性代数方程组的求解,更简便、实用.最后以基底隔震分布参数系统为例,展示了复振型叠加法的应用,同时对隔震结构设计得出了有益的结论.给出的复振型叠加法是传统的经典阻尼连续系统实振型叠加法的推广,具有一定理论意义和应用价值.

摘要： 研究了一类由退化椭圆方程所支配的分布参数系统的最优控制问题.由于该椭圆方程已被证明了弱解的存在唯一性,因此只考虑退化点集为单点集的情形.通过正则化方法和变分原理,得到了该分布参数系统最优控制所满足的必要条件.

摘要： 本文简要综述了分布参数系统自适应控制的已有成果，着重介绍新近发展起来的基于空间backstepping变换的边界自适应控制方法，并且指出其存在的一些不足以及值得今后研究的一些问题。

摘要： 在Haar小波正交逼近变换的基础上,对一阶线性分布参数系统参数辨识问题进行了研究.利用微分运算矩阵及其性质,将原偏微分方程描述的线性分布参数系统转化为一组代数矩阵方程,再利用最小二乘法,确定出待辨识的系统参数.基于Haar小波微分运算矩阵方法与基于积分运算矩阵的方法相比,避免了对偏微分方程进行多重积分运算、再利用积分运算矩阵的过程;而且可以不考虑初始条件和边界条件,简化了问题的求解过程.仿真实例表明了该方法辨识精度高,待辨识的3个参数辨识率分别达到0.06%、1.17%、0.26%,可以作为一种解决分布参数系统辨识问题的工具.

摘要： 工程实际和社会系统中广泛存在着分布参数系统,因而研究分布参数系统的控制具有重要意义.但由于其复杂性,对分布参数系统的的研究十分困难.将广义正交多项式作为正交基运用到分布参数系统中,从而将一类分布参数系统的辨识转化为一般代数问题.其中考虑了初始条件和边界条件对辨识结果的影响,因此具有较好的适用性.仿真结果证实了该方法的有效性.

摘要： 本文首先简要介绍了微分方程的不变性条件, 以及偏微分方程无穷小生成元的延拓变换, 然后分析了如何利用分布参数系统无穷小生成元,求解符合边界条件控制律的过程. 对于描述流体流动的Burgers模型, 分别讨论了开环和闭环边界控制问题中控制率的选取, 并进行了系统仿真, 仿真结果表明了控制方法的有效性.

摘要： 针对聚合物驱提高原油采收率技术,建立了确定最佳注入浓度的最优控制模型.性能指标为一定时间内原油开采所获得的利润,约束条件包括非线性渗流力学偏微分方程组、积分不等式约束和控制变量的边界约束.利用二维分布参数系统最优控制的必要条件获得了原最优控制问题的伴随问题以及目标泛函的梯度.给出了求解该最优控制问题的一种基于梯度的数值方法,并通过研究实例表明了所提出方法的有效性.

摘要： 将基于遗传算法的PID控制器设计方法应用于分布参数系统,在这个过程中,将系统的鲁棒性能指标作为目标函数选择的重要依据,使用遗传算法对PID参数进行寻优.仿真结果表明,由于加入鲁棒性信息,改进方法完全满足了控制系统的快速性、稳定性和准确性要求,控制系统表现出很好的动态鲁棒性及性能鲁棒性。

摘要： 通过构造Lyapunov函数，利用线性矩阵不等式，对一类分布参数切系统给出了保成本控制存在的充分条件。该条件用一组线性矩阵不等式表示，将分布参数切换系统的保成本控制问题转化为一组线性矩阵不等式可行解问题，可借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱求解，且结论容易检验和应用。最后通过数值算例，验证所提出设计方法的有效性。

摘要： 通过构造Lyapunov函数，利用线性矩阵不等式，对一类分布参数切系统给出了保成本控制存在的充分条件。该条件用一组线性矩阵不等式表示，将分布参数切换系统的保成本控制问题转化为一组线性矩阵不等式可行解问题，可借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱求解，且结论容易检验和应用。最后通过数值算例，验证所提出设计方法的有效性。

摘要： 通过构造Lyapunov函数，利用线性矩阵不等式，对一类分布参数切系统给出了保成本控制存在的充分条件。该条件用一组线性矩阵不等式表示，将分布参数切换系统的保成本控制问题转化为一组线性矩阵不等式可行解问题，可借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱求解，且结论容易检验和应用。最后通过数值算例，验证所提出设计方法的有效性。

摘要： 通过构造Lyapunov函数，利用线性矩阵不等式，对一类分布参数切系统给出了保成本控制存在的充分条件。该条件用一组线性矩阵不等式表示，将分布参数切换系统的保成本控制问题转化为一组线性矩阵不等式可行解问题，可借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱求解，且结论容易检验和应用。最后通过数值算例，验证所提出设计方法的有效性。

摘要： 本发明涉及一种加长型球磨机粒度分布的分布参数模拟系统，步骤为：设置各类参数；将磨机轴向等分为J段，径向分为N个粒级；根据每段磨机中每个粒级颗粒数目、磨机中物料单位时间向前移动比例以及向后移动比例，计算每段子磨机的倾向函数、步进时间，进一步判断出发生相应事件的子磨机；采用集总参数模拟方法判断发生事件的粒级；判断发生事件的原因，更新磨机中每段子磨机每个粒级的颗粒数目；重复执行前述步骤，直至达到研磨总时间，得到球磨机研磨后的每段子磨机中每个粒级的磨矿颗粒数目；计算球磨机研磨后的粒度分布。本发明能够模拟磨机轴向方向颗粒的随机破碎，精确的刻画颗粒在径向方向的流动，为矿物粒度分布的控制回路提供模型支持。

摘要： 本申请公开了一种修改分布式系统应用配置参数的方法及分布式系统，该方法包括：所述虚拟机中的指定虚拟机接收异步中间件发送的配置更新通知和内容下载路径，所述指定虚拟机中部署的应用的应用标识与所述配置更新通知中包括的应用标识相同，所述应用标识用于区分实现不同功能的应用；所述指定虚拟机根据内容下载路径从数据库中获取配置更新内容；所述指定虚拟机按照所述配置更新内容更新应用标识对应的应用配置参数。本申请可以提高应用的运维效率和准确率。

摘要： 本发明涉及一种加长型球磨机粒度分布的分布参数模拟系统，步骤为：设置各类参数；将磨机轴向等分为J段，径向分为N个粒级；根据每段磨机中每个粒级颗粒数目、磨机中物料单位时间向前移动比例以及向后移动比例，计算每段子磨机的倾向函数、步进时间，进一步判断出发生相应事件的子磨机；采用集总参数模拟方法判断发生事件的粒级；判断发生事件的原因，更新磨机中每段子磨机每个粒级的颗粒数目；重复执行前述步骤，直至达到研磨总时间，得到球磨机研磨后的每段子磨机中每个粒级的磨矿颗粒数目；计算球磨机研磨后的粒度分布。本发明能够模拟磨机轴向方向颗粒的随机破碎，精确的刻画颗粒在径向方向的流动，为矿物粒度分布的控制回路提供模型支持。

摘要： 本发明公开一种分布式存储系统的参数调优方法、系统、设备、介质，涉及参数调优技术领域，以解决现有的参数调优方法调参速度慢的问题。所述参数调优方法通过针对多个优化目标建立独立的贝叶斯优化模型，然后进行参数综合，将优化得到的结果转化为先验知识，以初始化多目标进化算法的初代种群，能够提高优化的参数质量，加快迭代速度，从而快速对分布式存储系统进行参数调优。本发明提供的分布式存储系统的参数调优方法、系统、设备、介质用于对分布式存储系统的参数进行快速优化。

摘要： 本发明涉及一种深度学习模型分布式训练系统的参数同步方法及系统，该方法的管理节点在自身的训练任务结束时，向目标参数服务器发送查询指令，根据查询结果，判断完成训练任务的节点数量是否等于预设值；若是，从目标参数服务器获取训练好的模型参数，并将所述模型参数保存为模型存储在分布式文件系统中，从而保证了管理节点获取到的分布式模型参数的完整性，解决了现有技术中深度学习模型分布式训练时，由于管理节点在训练结束时获取的分布式模型参数不完整，导致训练出的模型效果不佳的问题。

摘要： 本发明属于电网运行和控制技术领域，提供了一种基于多参数规划的电‑气系统分布式协同方法及系统，本发明考虑了天然气系统的动态模型，提出了天然气系统的日前调度模型，并构建了电‑气耦合系统的协同调度模型，对于天然气气体流量方程的非凸性，提出了一种通过矩阵秩最小化理论与二分搜索处理非凸性约束的方法。考虑到电力系统与天然气系统的隐私性，基于多参数规划算法，提出了电‑气耦合系统分布式协同调度方法，可以很好地保护不同系统之间的隐私性，有利于减少电‑气耦合系统的运行成本，进一步提高用能效率，节约资源。

摘要： 本发明公开了一种分布式存储系统的参数调优方法、系统及装置，构建并训练好用于根据分布式存储系统的各状态参数推荐分布式存储系统的各可调参数的第一全连接神经网络；采集分布式存储系统的各状态参数值，并将各状态参数值输入至第一全连接神经网络，得到分布式存储系统的各可调参数的推荐值；根据推荐值相应调整分布式存储系统的各可调参数。可见，本申请可通过全连接神经网络推荐出分布式存储系统的各可调参数值，相比于人工参数调优方式，基于全连接神经网络的参数调优方式更适用于大规模的分布式存储系统。

摘要： 本发明涉及一种分布式多模块云平台系统的参数统一化配置方法及系统，该系统包括前端和后端两大块，以后端的统一配置服务中心模块为主，前端配置工具为辅，另外还包括系统配置管理功能操作页面等，将它们串联起来进行一系列取代人工的自动化相关操作，实现云平台系统传统配置方式向统一配置中心化新机制的无缝衔接升级，以及赋予了研发、维护、市场、客户等工作人员最新的、方便的统一配置使用场景。

摘要： 本发明涉及自动控制技术领域，公开一种分布参数系统的事件触发控制方法及系统，以有效减少控制器的更新频率，从而降低控制过程中计算资源和通信成本等的消耗。本发明方法包括：构建分布参数系统的最优控制问题；基于时空分离方法推导低阶集总参数系统模型，建立基于集总参数系统模型的分布参数系统最优控制问题；从事件触发的角度出发，建立并分析分布参数系统的事件触发最优控制问题；采用自适应动态规划技术来实现分布参数系统的事件触发自适应最优控制方法。

摘要： 本发明涉及自动控制技术领域，公开一种分布参数系统的事件触发控制方法及系统，以有效减少控制器的更新频率，从而降低控制过程中计算资源和通信成本等的消耗。本发明方法包括：构建分布参数系统的最优控制问题；基于时空分离方法推导低阶集总参数系统模型，建立基于集总参数系统模型的分布参数系统最优控制问题；从事件触发的角度出发，建立并分析分布参数系统的事件触发最优控制问题；采用自适应动态规划技术来实现分布参数系统的事件触发自适应最优控制方法。