1960年1月创刊（半月刊）
主管/主办:重庆西南信息有限公司（原国家科技部西南信息中心）
ISSN:1674-778X
CN:50-1201/TP
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- 01一种潜入式无轨智能AGV设计及导航的研究
- 02人工智能技术在KR脱硫扒渣改造上的应用
- 03工业机器人动力学参数辨识及其模型建立
- 04基于蚁群算法的变电站巡检机器人全局路径规划研究
- 05电振给矿智能自动化系统研究
- 06基于区块链技术的调度操作指令防篡改技术的研究
- 07火电煤场门式斗轮堆取料机自动控制系统的研究及应用
- 08基于PLC 技术的轨道交通信号自动化控制系统设计
- 09航空发动机加力锁定功能失效故障的研究
- 10简易光谱仪对常见燃烧物火焰的光谱检测的应用*
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基于多维度协同优化的发电机控制系统研究与应用
李魏巍，冯盼盼，杨军奇，张礼栋，张志成，周明江
摘要：为解决西气东输压气站场燃气发电机自动控制逻辑缺陷、并机功率分配不均以及远程监控功能缺失的问题，提出一种基于多维度协同优化的燃气发电机控制系统。该系统通过优化自动转换开关( ATS)控制逻辑、设计五级群控启机流程、引入 PID参数动态试凑法实现负荷分级的多机协同控制策略，提高控制系统抗扰动能力及多机协同功率分配控制精度；同时，构建监控与数据采集( SCADA)远程监控系统，上传 26项核心参数，以实现智能化运维。试验结果表明，市电失电后系统恢复供电总耗时缩短至 86 s；改造后，并机系统平均出功不平衡率降至 3.49%，最大逆功率控制在发电机额定功率的 3.08%以内，且两台发电机输出功率呈强负相关性( r=-0.86)； SCADA监控系统远程操控与数据上传成功率均为 100%。该成果为发电机控制系统技术改造提供了一种可行的技术路径和量化评估依据。
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旋转系统伺服位置编码器
崔延光
摘要：在现代工业自动化、机器人技术、高精度数控机床及航空航天等尖端装备制造领域，伺服控制系统作为实现精密运动执行的关键环节，其性能直接决定了整个系统的响应速度、定位精度与运行稳定性。作为伺服系统核心反馈单元，旋转系统伺服位置编码器承担着实时获取电机转子位置、速度及运动方向的关键任务，其性能优劣从根本上制约着伺服环路的控制品质。首先分析光电、旋变、磁电、电感 4类旋转系统伺服位置编码器的技术原理，然后阐述各方案的核心信号处理算法、精度及其在工程应用中的优缺点，旨在为相关研究人员提供一定理论支撑与实践参考。
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PLC与变频器联合驱动高性能伺服策略
邓秋燕
摘要：针对传统伺服系统成本高、变频调速系统精度低的矛盾，提出基于 PLC与变频器协同控制的高性能伺服驱动策略。该系统以西门子 S7-1200 PLC为主控单元，通过 PROFIBUS-DP总线与 G120变频器建立实时通信，构建“位置-速度 -转矩”三闭环级联控制架构。引入模糊 PID参数自整定算法实现控制参数在线优化，设计加速度前馈、摩擦补偿以及扩张状态观测器协同抑制扰动。实验验证表明，系统定位精度达 ±0.018 mm，响应时间缩短至 80 ms，速度波动率控制在 0.5%以内，与传统方案相比，其性能分别提升 67%，45%，60%，有效解决了高精度与低成本的技术矛盾问题。
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基于 PID的履带底盘速度优化
李文凯
摘要：云南省位于山区面积占比较高的边境地区，由于载运工具效率低下，其农业经济受到极大影响。针对履带底盘速度易受环境干扰的问题，构建了基于嵌入式架构的 PID闭环控制系统，并添加了底盘速度因子，然后采用了滑块窗口优化速度因子等底盘参数。试验证明，与传统的测量法相比，所提优化方案可有效提高控制精度，从而提高载运工具的运输效率。
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基于物料跟踪与自适应控制的烧结混合料自动加水方法
汪曙峰，蔡璇，吕宇航，吴经纬
摘要：针对烧结混合料加水过程中存在的检测滞后、模型适应性弱以及人工依赖问题，提出了一种基于物料跟踪与自适应控制的自动加水方法。该方法动态计算原料从下料口至水分检测点的传输滞后时间，构建时序数据集，精确量化输送与检测的时间延迟，有效解决了数据滞后问题；基于预测的总料量和总水量，结合目标含水率计算初始加水量，引入 PI/PID控制器，依据水分仪实时反馈动态修正加水量，消除人工干预。结果表明，所提方法克服了传统控制的滞后性与静态模型的局限性，显著提升了水分控制的时效性与稳定性，优化了烧结制粒结构及热传递效率。
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基于模型预测控制的医院中央空调节能优化研究
唐文超
摘要：针对医院中央空调系统能耗高、负荷变化快、反馈控制不及时等问题，提出了基于中央空调系统模型的预测控制策略降低空调系统能耗的方法。以空调系统模型为基础，考虑医院室内外环境及人员对中央空调系统的影响，设计了多输入、多输出的空气调节系统模型预测控制( MPC)策略，对多机头系统进行控制，并考虑了冷源、空调风机盘管等设备。首先建立了某家医院的中央空调系统模型并分析了空调系统的主要能耗和空调系统的运行特点，然后以 MPC对空调系统进行优化设计，最后验证了空调控制策略在典型负荷下运行时，空调系统的能耗降低且达到一定的舒适效果。通过仿真验证了所提空调控制策略能有效提升空调系统的能效比，总能耗降低了 18.6%，能效比提升了
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基于台达 ECMA-C30604PS电机的永磁同步电机矢量控制系统的研究与设计
陈元招，张洁平，郑琪
摘要：目前，中小功率永磁同步电机( PMSM)存在通用性差、扩展性有限、性价比低、精度不足等问题。针对这些问题，提出一种基于 STM32F103C6T6的小功率永磁同步电机控制系统。该系统适用于小功率永磁同步电机的多种驱动场景，能支持带传感器的 PMSM电机和配备霍尔传感器的 BLDC电机。在系统运算过程中，引入了 32位定点运算数学库 IQmath，显著提升了系统的运算速度。此外，通过引入倒立摆系统，并采用理论验证与实物测试相结合的方式，验证了该算法的可行性。此系统具备高精度、低成本、强扩展性以及广泛适用性等显著优势。
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基于 PLC的微电网能量管理系统分层控制策略研究
王恺
摘要：当前微电网因分布式电源出力波动、多设备协同困难及控制实时性不足，存在能量管理效率低、运行稳定性差的问题。基于 PLC技术设计微电网能量管理系统分层控制策略，构建微电网能量管理系统分层控制总体设计框架，并以西门子 S7-1500为核心，分别设计了微电网数据采集、 PLC通信网络、能量控制决策及监控与报警 4个功能模块。在核心的控制决策模块中构建调度、协调、执行三层控制架构，实现微电网能量管理的智能控制。结果表明，微电网母线电压偏差率 ≤0.28%，控制响应时间 ≤94.58 ms，储能荷电状态( SOC)稳定在 20%~80%。该策略可提升微电网运行稳定性与经济性，为工程应用提供支撑。
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基于改进黑翅鸢算法优化的晶圆台模型预测轨迹跟踪控制
王帅洋，孟新宇，宋文豪
摘要：为了改善芯片分选机晶圆运动平台在复杂工况下控制精度误差大和稳定性差的问题，提出了一种多策略改进黑翅鸢算法(IBKA)与模型预测控制(MPC)相结合的混合控制策略——IBKA-MPC；最后通过 MATLAB/Simulink进行实验仿真。结果表明，所提出的 IBKA-MPC控制器在晶圆台轨迹跟踪中具有更优的控制精度和鲁棒性。
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基于火焰强度控制的 GE 9E燃气轮机自动燃烧调整系统
石磊箭，吴旗，留军宏，徐龙魏，潘雪澄，王文萍
摘要：针对 GE 9E燃气轮机在自动燃烧调整过程中，对压力脉动指标的敏感性不足这一问题，提出了一种以火焰强度为核心目标参数，并融合微步长法与自学习机制的自动燃烧调整方案。首先，基于工业级紫外火焰探测器对 CH/C2自由基特征光谱( 253.7 nm/206.2 nm)辐射强度的监测原理，阐述了将火焰强度作为燃烧稳定性直接表征参数在自动燃烧调整中的必要性。当燃料控制系统指令( FSRXSR)偏离最优值时，相较于压力脉动，火焰强度的波动能更准确地反映火焰脱锚的风险，从而为实时控制提供可靠的输入依据。所提系统将火焰强度引入作为除 NO排放外的另一个燃烧调整目标参数，并在华电浙江龙游热电的 9E机组上进行了验证。当人为增大燃料控制系统指令(xFSRXSR)以诱发火焰强度不稳定后，系统将其回调至 82.5%，此时火焰强度回升至安全阈值范围内， NO排放量维持在 <21 mg/Nm3的水平，且压力脉动全程保持在小于 30 mbar。研究结果表明，将火焰强度这一成熟监测参数x应用于燃烧调整中，有效克服了传统指标的局限性，提高了燃烧稳定性的控制精度。
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基于遗传算法的船舶调距桨自动控制方法研究
蔚龙腾
摘要：针对现有船舶调距桨控制方法载荷波动范围较大的问题，提出基于遗传算法的船舶调距桨自动控制方法。首先设计 PID控制器；其次应用遗传算法优化 PID参数，以确定不同工况下的最优螺距角与转速组合，确保调距桨始终高效运行。测试结果表明，所提方法应用后，叶片 1—叶片 4的叶根弯矩均保持在 3 000 kN·m以下，调距桨各叶片的叶根载荷波动幅度符合预期要求；艉柱附近基座结构的附加荷载数值均保持在允许范围内，有效提升了船舶在复杂航行环境下的运行稳定性与可靠性。
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基于实时感知的天然气管道动态分输控制方法
李鹏明，张礼栋，陈智健，陈旭升，雷金鑫，庞建文，陈芊屹，李亮亮
摘要：在天然气长输管道的分输过程中，现有的控制方法存在明显短板:恒压控制法在用户流量骤变时易出现分输量偏差；剩余平均法对需求变化的响应存在滞后性；而不均匀系数法则因依赖历史数据，导致其抗干扰能力弱。针对这些问题，以山丹分输站为实际应用对象，提出一种基于实时工况感知的自适应动态分输控制方法。该方法旨在通过动态混合控制策略，提升分输精度、压力稳定性以及系统安全性，为天然气的智能化管理提供新路径。采用“实时感知—抗干扰处理—数据整合—模糊模型—动态混合控制”的技术框架:首先，实时采集工况数据；然后，结合中位值平均滤波和归一化技术，完成数据的抗干扰处理与整合；最后，构建包含 PID压力控制、自适应流量调整与动态权重分配的模糊控制模型。与传统控制方法相比，这种自适应动态分输控制方法能有效应对天然气分输过程中压力 -流量的非线性关系，避免传统 PID控制在复杂工况下性能下降的问题。应用结果表明，该自适应动态分输控制方法具有以下优势:减少对历史数据的依赖，增强了对实时工况的适应能力；通过分级权重调整机制，兼顾了安全性与灵活性；为天然气分输站的智能化升级提供了可推广的技术方案。
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基于无线物联的电厂照明智能控制系统
吴攀
摘要：针对某电厂照明系统操作需要耗费大量人力且不节能的问题，搭建了一套基于无线物联的电厂照明智能控制系统。通过介绍功能设计、系统总体框架设计，对比不同的无线通信网络及网络控制器实现方案，为不同类型工业场所的智能照明系统设计提供借鉴。还介绍了某电厂设备改造及系统搭建过程，包括照明电路改造、照度传感器和电流互感器通信、 DC 24 V开关电源的制作、客户端组态等，以供其他电厂参考。
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结合实时速度感知的输送流程自适应联动控制方法研究
郭妍妍，李明
摘要：随着智能制造与自动化物流技术的快速发展，传统输送控制系统因参数固定与响应滞后问题，难以适应多段输送流程中载荷波动与节拍偏差的动态特性。为此，提出一种结合实时速度感知的输送流程自适应联动控制方法。首先，通过建立速度误差动态方程与多段耦合度模型，实现对输送流程运行状态的实时感知与量化分析；然后，设计自适应调节律与速度协调函数，构建多段输送机的协同控制算法；最后，通过某智能化物流输送系统对该方法进行试点测试。结果表明，该方法在速度匹配、节拍稳定与能耗优化方面均显著优于传统控制策略，为实现输送系统的智能化与高效化运行提供了技术参考。
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基于综合能效指标的火电机组磨煤机控制优化技术研究与应用
刘兴力，张天禄，李刚，刘书杰，王仲旗
摘要：制粉系统关键性能参数的实时测量是燃煤电厂精细化运行的瓶颈。针对制粉电耗与锅炉燃烧效率间的复杂制约关系，提出基于综合能效指标的火电机组磨煤机控制优化技术研究与应用。通过覆盖多煤种与宽负荷的性能试验采集数据，构建支持向量回归( SVR)软测量模型，实现对煤粉细度、浓度等参数的精确估计。建立以制粉系统综合能效为目标的优化模型，并采用遗传算法(GA)求解最优可调参数。在某 600 MW超临界机组的工业应用证实，该系统能发掘出与常规认知不同的优化策略，适当放宽煤粉细度，在降低 4.09%制粉单耗的同时，大幅降低飞灰含碳量，实现“制粉—燃烧”全链条的综合能效提升。
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基于风险导向的工业锅炉定期检验策略研究
魏广维，张宇航
摘要：传统工业锅炉定期检验采用固定检验项目与流程，在面对结构复杂、型号各异的锅炉时，存在检验资源分配不均、对潜在高风险部位检验深度不足的问题。为此，提出一种融入风险导向思想的工业锅炉定期检验策略。该策略首先构建涵盖设备本体、运行管理以及环境风险的多层次指标体系，并利用信息熵法客观赋权，实现对锅炉综合风险的科学量化。其核心在于，依据风险评估结果，在法定检验周期框架内，制定差异化的检验重点与方法，如对高风险部位强化宏观检查、厚度测量与无损检测等，而对低风险部位则执行常规检验。实验表明，该策略能精准识别并聚焦于高风险部位，显著提升定期检验的针对性与隐患检出效率，为优化法定检验流程提供了有效技术支撑。
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高压加热器解列及投运分析
彭福祥，汪拓
摘要：田湾核电站 5号机组在调试期间，高压加热器解列后重新投运时频繁出现水位异常升高并触发保护解列。为解决该问题，分析系统结构与疏水控制逻辑，采用列举排除法排查故障原因，确认疏水闪蒸是导致虚假高水位的根本诱因。基于此，提出优化投运操作、调整疏水定值、完善监测与控制逻辑等措施。经现场验证，该措施可有效避免水位异常波动，保障加热器平稳投运，可为同类机组高压加热器运行优化提供一定参考。
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智慧电厂 AGC性能提升的关键技术与工程实践
杨思帆
摘要：针对电网对发电机组调节能力要求不断提高的现状，需在智慧电厂框架下探寻提升自动发电控制( AGC)性能的有效途径。以某火电企业 1 000 WM超超临界燃煤机组为研究对象，通过深入剖析 AGC系统在响应速度、调节精度及复杂工况适应性方面的不足，系统分析了协调控制策略、设备响应特性及控制参数设置等制约因素，提出了基于特征建模与综合优化的改进方案。结果表明，通过针对性技术改造和控制逻辑再设计，可显著提升机组的调节性能，增强其参与电网调峰辅助服务的能力，为电力系统智能化发展提供了实践参考。
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火电厂输煤系统节能优化自动控制技术研究
桑永明
摘要：针对火电厂输煤系统存在的多线路多煤仓耦合制约、负荷波动和输送延迟导致能耗浪费等问题，设计了改进模型预测控制( MPC)-长短期记忆网络( LSTM)的节能优化协同控制方法。首先，构建多煤仓物料平衡动态方程，通过 MPC实现输煤线路协同调度与料位均衡分配，构建包含运行能耗、启动能耗和空载能耗的系统能耗多优化目标函数。其次，利用 LSTM网络预测未来煤量需求，结合皮带机变速控制策略，提前响应负荷变化，避免时间延迟造成的供需失配。实验结果表明，相比传统料位控制，所提方法能够实现 20%的节能率，设备启动次数减少 57.05%，平均空载时间降低 68.45%，煤仓料位波动标准差降至 0.13，供需失配时长缩短至 23.50 min。
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超滤 -反渗透双膜法在火电厂废水处理中的应用
李瑶，齐亚宇
摘要：由于现有技术污染物拦截效果不佳，为此开展超滤 -反渗透双膜法在火电厂废水处理中的应用研究。首先，采用浸没式聚偏二氟乙烯( PVDF)中空纤维超滤膜去除废水中的悬浮物及大分子有机物，并通过自动反冲洗程序维持膜通量；然后，利用反渗透膜在 1.8 L/min错流速度下深度脱盐，结合膜改性技术提升脱盐效率；最后，对产水进行次氯酸钠消毒和碳酸钙矿化调节，实现水质达标与资源化利用。测试结果表明，超滤膜对污染物的拦截是高效且稳定的，可有效拦截水中的腐殖酸类和蛋白质类等有机污染物，且对不同类型污染物都有良好的处理效果；经水力反冲洗后，超滤膜阻力最低值保持在 2×1012 m-1水平，阻力下降显著，可提高过滤效率。
