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关键词： 成果导向教育   教材建设   最优控制  

摘要： 我国新工科建设和工程教育改革,突出了学生中心、成果导向和持续改进三大理念,为课程建设与课程改革指明了方向。教材建设是课程建设或改革中非常重要但容易被忽视的方面,是人才培养的重要依托。本文以工科最优控制课程为例,探讨成果导向教育(outcome-based education,OBE)理念的教材建设。在简介300年来最优控制发展历程和近60年来教材建设情况基础上,详细介绍新教材的建设思路与教材特点,为未来OBE教材建设提供参考。

关键词： 绝缘栅双极性晶体管   电动汽车   结温估计   区域控制  

摘要： 绝缘栅双极性晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)是电动汽车重要的能源传输和转换元件.但IGBT长期在变化工况下工作,导致热负荷较高,严重影响其使用寿命.通过建立IGBT结温估计模型进行实时结温观测,定性分析IGBT结温与开关频率、母线电压之间的关系.为降低IGBT在循环工况下的热负荷,提出一种IGBT结温区域控制策略,以控制最高结温和结温波动为目标,将控制区域进行划分,分别采用模糊控制和PI控制对开关频率和母线电压进行控制.结果表明,在NEDC工况下最高结温平均降低5.1℃,IGBT结温波动平均降低2.6℃,验证了该控制策略的有效性,提高了IGBT的可靠性和运行寿命.

关键词： 电机调速   变频器   生产加工环节   节能降耗   绿色低碳发展   制造业企业   生产工艺流程   节能改造  

摘要： 变频器承担着电机调速的功能,具有节能降耗、改善生产工艺流程、提高产品质量等重要作用。伴随着“十四五”规划的落地以及“双碳”目标的提出,越来越多的变频器产品被应用在各行各业的生产加工环节,尤其是制造业企业迫切需要通过节能改造,实现绿色低碳发展。

关键词： 空天飞行器   最优控制   hp伪谱法   轨迹优化  

摘要： 空天飞行器具有廉价、便捷、可靠、自主等优点,是具有战略威慑和实战能力的新概念飞行器,该文针对其上升段轨迹优化问题展开研究,首先构建适用于空天飞行器轨迹仿真体系结构和数据模型;接着基于hp自适应伪谱法的最优轨迹求解方法,将含有微分约束的最优轨迹优化问题转化为代数约束的非线性规划问题,运用序列二次规划求解,然后研究hp自适应伪谱法的燃料最优轨迹设计方法;并且对比传统定动压轨迹优化方法和采用hp自适应轨迹优化算法下的燃料消耗情况,仿真结果表明采用hp自适应伪谱法的最优轨迹燃料消耗相对于传统的定动压优化算法更少,最后验证hp自适应轨迹优化算法的有效性和精确性。

关键词： 新能源汽车   双积分   碳交易   动态最优控制   生产成本  

摘要： 近年来,随着我国承诺在2030碳达峰2060碳中和,新能源汽车取代传统燃油车以及绿色生产已成为汽车行业未来发展趋势。基于此,本文研究了有无双积分和碳交易政策下新能源汽车生产商的生产决策问题,运用动态最优控制理论探讨双积分和碳交易背景下的生产库存成本及最优生产决策。在Arrow-Karlin模型的基础之上,利用Hamilton函数分析最优控制条件下的最优决策问题,建立了在没有双积分和碳交易政策下新能源汽车生产决策模型、只有双积分政策下的新能源汽车生产决策模型,以及同时具有双积分和碳交易政策下的生产决策模型,比较了它们对新能源汽车企业的生产影响,以及各自背景下新能源汽车总成本最小的动态最优控制策略。最后结合数值模拟验证了双积分和碳交易政策下最优控制策略的有效性。

关键词： 舰载火箭炮   RBF神经网络   最优控制   滑模控制  

摘要： 针对舰载火箭炮在海上射击时的精度问题,提出一种基于RBF神经网络对最优滑模控制进行优化的控制策略。首先,建立舰载火箭炮随动系统数学模型,结合线性二次型最优控制理论与滑模控制设计一种全局最优滑模控制器(GROSMC),既提高了系统响应速度又保证了良好的鲁棒性;接着,采用RBF神经网络对切换控制项的增益进行动态调节,削弱滑模在切换时的抖振问题;最后,通过仿真对比验证所设计控制器的有效性,表明该策略具有良好的控制性能,满足系统要求。

关键词： 变频器   适应性要素   测试系统   开发与设计  

摘要： 可持续发展理念下,变频器广泛应用于各领域生产且具有节能减排及降低能耗的价值。针对变频器适应性要素及变频器相关性能指标测试需求显著提升,文章以变频器适应性要素分析及测试系统设计进行讨论与分析。关于变频器适应性要素,主要以环境、供电、运行及维护四个维度展开讨论,进而结合变频器测试需求选取温升、效率、谐波和功率作为主要设计参数,从硬件、软件两个角度分析了测试系统开发设计思路,以软件开发工具、TestStand测试程序设计为主,阐述了功能测试模块设计。

关键词： 煤矿输送机   变频器   控制单元   供电电源管理  

摘要： 目前煤矿输送机主要是由变频器来负责核心的控制部分,通过变频器实现了输送机对转速和转矩的自主控制,提升了采煤工作的质量和效率。控制单元是变频器控制的核心部件,通过对大量变频器的功能失效进行分析,控制单元供电电源失效是引起变频器功能失效甚至变频器功率器件炸毁的主要原因,既影响了煤矿采煤的工作效率,又给煤矿特殊的作业环境带来安全隐患。针对这些问题,提出一种新的控制单元电源管理技术,既能解决控制单元供电电源外部输入电压扰动导致供电电源输出不可控问题,又能有效解决控制单元供电电源外部输入电压不正常关断或控制单元供电电源损坏导致的控制单元控制功能不可控问题,使控制单元供电电源及其控制功能在各种工况下均处于可控状态。通过计算及具体实验对其进行了定量说明。

关键词： 退化抛物方程   最优控制   边界退化  

摘要： 研究了一类在边界退化的退化抛物方程的最优控制问题,证明了目标泛函的极小值点的存在唯一性,并给出了最优控制函数的表达式.证明了最优控制的存在性,并导出最优控制存在的必要条件,通过证明优化系统解的唯一性得到最优控制的唯一性.

关键词： 带式输送机   带的粘弹特性   多体动力学   矢量控制   驱动特性   联合仿真  

摘要： 随着带式输送机向长距离、高速度等方向发展,对其动态特性的研究极其重要。在输送机复杂驱动特性的研究领域中,将负载转矩理想地简化为恒定值,却忽略了电机转速和转矩是随负载力矩的改变而实时变化。针对此问题,首先在RecurDyn中基于Voigt输送带模型建立重锤式带式输送机动力学模型;然后利用Simulink搭建异步电机矢量控制模型;最后利用多领域协同仿真思想,用电机驱动带式输送机,将输送机的负载转矩反馈给电机形成闭环控制使其启动至稳定运行,对其电流与动态特性进行分析。研究结果表明:该模型输出的电机磁链和转速达到设定的期望值,相对误差分别为0.01%和1.29%,从而精准地控制带式输送机的启动,证明其运行规律符合实际运行工况,为带式输送机的机电一体化系统设计提供一种行之有效的研究方法与依据。