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活动概述 参加选手 竞赛论文 专家评审 初赛情况 决赛过程 陈述答辩 颁奖典礼


  初赛情况
本次初赛论文的得分主要由三部分组成。其中理论部分包括被控对象分析,建模方法,建模过程,数据采集,及归纳建模步骤等;论文部分包括整体论文结构,写作水平,规范化及文献引用等;专家评定是专家对论文的整体评定。

本次竞赛论文主旨在“建模”上,本着鼓励大胆创新、合理设计的思路,经过三位专家的共同评审,入围结果如下:

 
            进入决赛队伍
 排名
   单位
                          得  分
理论(50)
论文
(40)
专家评
(10)
总分
(100)
太工——流体分析法
1
山大电气
42
32
9
83
华工机械一——机理建模法
2
华南理工
38
30
9
77
致胜--基于遗传算法关键参数辨识的量纲分析建模
3
山大控院
33
30
8
71
E-LINK——能量解析法
4
西南交大
28
26
7
61
SPEED——有限元分析法
5
东北大学
30
24
6
60
金海二队——实验法
6
上海二工大
26
25
7
58
东华1——空气球建模与仿真
7
东华大学
23
27
5
55
飞天巡洋——建模与仿真
7
西北工大
23
26
6
55
贝氏弧线——支持向量机法和最小二乘支持向量机法
9
山大控院
25
23
5
53
北工大一组——基于扰动观测器的PID控制方法
10
北工大
22
25
5
52


专家点评:

1、太工队                  点评人:周庆国        
本文重点对Airball Demo 控制系统建模仿真,结合经典力学和数学知识,加以适当的模
型假设,建立了Airball Demo 的数学模型。模型共分为6 个部分,以管路的能量方程和管道中的空气速度为贯穿对象,将各个模型衔接起来,针对此对象是特殊的非线性系统,提出将滑模变结构控制运用到本被控对象中来,并分析了滑模控制在此系统中的优点与缺点,控制方案可行。
论文主题论证合理,格式统一,规范,有独立见解,分析问题较为透彻,理论分析准确,逻辑严密,层次清楚,结构合理,语言流畅。不足之处是参考文献材料标注不规范,恰当 。

2、华工机械一队        点评人:舒志兵
本文从问题的提出、问题的分析、问题的解决等各方面讨论了Airball Demo控制模型,行文流畅,条例清晰。本文的突出特点是详尽地分析了控制对象的受控过程,方法得当,并用MATLAB对理论分析进行了仿真。本文的不足之处是对遗传算法的在PLC中的实现以及算法复杂度,仍然没有足够的重视。


3、致胜队                 点评人:周庆国
本文在数学建模方面的突出特点是基于量纲的建模方法,对小球风力模型、风机模型、小球运动模型、红外传感模型的关键参数的量纲分析建模、采用遗传算法进行模型中关键参数的辨识,条理清楚,论证简洁,并且推导过程逻辑严密,数据使用得当,建模结果可信。本文的不足之处是:没有详细论证遗传算法是否在贝加莱系列控制器中实现,以及实现的时间、成本等问题。

4、E-LINK队             点评人: 刘枫
该篇文章使用能量守恒原则试图建立小球高度与输入功率之间的传递函数,推理过程详细,但最后的传函,即式(14)和式(15)有误。同时,该篇文章没有建立红外传感器的H-V曲线。优点是其指导思想和目标是明确的。

5、SPEED队             点评人:舒志兵
本文重点对Airball Demo 控制系统建模仿真,结合经典力学和数学知识,加以适当的模
型假设,建立了Airball Demo 的数学模型。第一,用经典控制理论方法求出了控制系统的传递函数,另一方面用现代控制理论方法建立了被控对象的状态空间表达式,提出积分分离PID控制方法,并分析了此系统中的优点与缺点,控制方案可行。
论文主题论证合理,分析问题较为透彻,理论分析准确,逻辑严密,层次清楚,结构合理,语言较为流畅。使用参考文献标注不规范,不足之处时未能给出红外传感器H-V曲线(即所测高度——输出电压曲线),同时也没有发现风扇V-F曲线(即输入电压——风扇吹力曲线),比较遗憾。

6、金海二队              点评人: 刘枫
该篇文章运用实验的方法来建立红外传感器和系统前向通道的传递函数,对其建模过程介绍的比较详细,但未对实验数据进行真实的采集,也就无法对最后的结果进行验证。


7、东华一队               点评人: 刘枫
该篇文章介绍了实验设备的硬件组成,搭建了该系统的仿真平台,详细设计了鲁棒PID控制器。但是却没有建立红外传感器的H-V曲线,对风扇的建模也略显简单,希望能更准确地把握住比赛要求。

8、飞天巡洋队             点评人:舒志兵
本文重点研究悬浮球控制系统的控制算法及建模仿真,首先进行悬浮球的受力及运动分析,建立悬浮球力学模型,利用Matlab 中的Simulink 搭建悬浮球控制系统模型进而设计悬浮球控制系统方案,重点研究了经典PID 算法和模糊控制算法,较为忽略了建模过程,主题立意不太明确.
但是论文主题论证较合理,格式统一,规范,分析问题较为透彻,理论分析准确,逻辑比较严密,层次清楚,结构合理,语言流畅。使用参考文献材料详实,恰当,不足之处是未能给出红外传感器H-V曲线(即所测高度——输出电压曲线),比较遗憾。

9、贝氏弧线队            点评人:周庆国
本文关于Airball Demo 控制系统结构正确,使读者对基于(最小二乘)支持向量机建模方法在此控制系统中所处的地位和功能一目了然,尤其是考虑了模型中的非线性因素。本文的不足之处是:没有详细论证支持向量机法和最小二乘法的算法复杂度问题。

10、北工大一组         点评人:舒志兵
本文重点研究悬浮球控制系统的控制算法及建模仿真,空气球悬浮系统是一类复杂的非线性时变系统,其中存在多种干扰因素,如底座密封不严密,传感器测量噪声等。为便于控制系统的设计实现,本文首先将输入电压U与风扇力F的关系进行线性拟合,建立了空气球悬浮系统的简化数学模型。同时本文采用基于扰动观测器的控制方法对其进行控制,将上述未建模动态及多种干扰作为系统的扰动处理,通过扰动观测器中低通滤波器Q的带宽设计,使其既能抑制扰动,又能消除噪声影响并保证控制系统的鲁棒稳定,这是其他论文所没有的。最后,仿真结果表明:同常规PID控制器相比,提出了采用基于扰动观测器的控制方法实现简单,能够有效地抑制空气球悬浮过程中存在的多种干扰,可得到理想的控制效果。
论文主题论证合理,格式统一,规范,有独立见解,分析问题较为透彻,理论分析准确,逻辑严密,层次清楚,结构合理,语言流畅。使用参考文献材料详实,恰当,不足之处时未能给出红外传感器H-V曲线(即所测高度——输出电压曲线),比较遗憾。
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