基于解耦设计的多变量IGPC控制方法的研究与应用 被引量：1

1

作者 袁朝辉 陈韶千 杨芳 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期936-940,共5页

针对多变量工业过程中存在的耦合性、建模困难以及不确定性的控制难点,论文研究了基于解耦设计的多变量隐式广义预测控制。该方法利用加权最小二乘递推方法根据输入输出数据直接辨识系统参数,这样就降低了控制器设计的复杂性;采用分散... 针对多变量工业过程中存在的耦合性、建模困难以及不确定性的控制难点,论文研究了基于解耦设计的多变量隐式广义预测控制。该方法利用加权最小二乘递推方法根据输入输出数据直接辨识系统参数,这样就降低了控制器设计的复杂性;采用分散设计的方式来降低各通道间的关联关系。论文利用基于最小二乘方法,根据输入输出数据来建立被控对象的数学模型,并在此基础上对控制方法进行了仿真分析与试验研究,结果表明该方法具有良好的控制效果。 展开更多

关键词 多变量系统 解耦设计 隐式广义预测控制 系统辨识 温度控制

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基于IGPC-NADRC火电机组制粉系统控制策略 被引量：5

2

作者 冯旭刚 张泽辰 +1 位作者 王正兵 宋澜波 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2904-2918,共15页

针对火力发电机组制粉系统存在参数不稳定、大滞后及多变量的问题,本文构建非线性最小二乘法辨识模型,采用隐式广义预测算法预测模型输出,构造非线性扩张状态观测器(NESO),估计系统存在的干扰并补偿,设计应用于火力发电机组制粉系统的... 针对火力发电机组制粉系统存在参数不稳定、大滞后及多变量的问题,本文构建非线性最小二乘法辨识模型,采用隐式广义预测算法预测模型输出,构造非线性扩张状态观测器(NESO),估计系统存在的干扰并补偿,设计应用于火力发电机组制粉系统的隐式广义预测非线性自抗扰控制策略(IGPC-NADRC),化简内模结构并分析系统稳定性。在仿真实验中采用时域分析法验证控制器内关键参数对系统输出的影响;设计抗干扰实验和变设定值实验,比较IGPC-NADRC控制、动态矩阵(DMC)自抗扰控制(ADRC)、IGPC-PID控制策略和DMC-PID控制策略的控制效果。研究结果表明:IGPC-NADRC控制系统的抗干扰性能好,鲁棒性强,当系统受到外界干扰时该方法的超调量为5.72%,调节时间为44 s,稳定性更佳。工程应用结果表明,采用IGPC-NADRC控制策略后系统的偏差范围比PID控制时的更小,证明了方法的有效性。 展开更多

关键词 隐式广义预测控制 自抗扰控制 煤粉质量分数 时域分析 鲁棒性

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航空发动机模糊自适应广义预测解耦控制 被引量：3

3

作者 彭靖波 谢寿生 +1 位作者 白云 孙东 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第1期5-8,共4页

为克服航空发动机控制回路间的耦合作用,针对具有不确定大时延的航空发动机分布式控制系统,提出了一类模糊自适应广义预测解耦控制算法。利用发动机非线性模型的输入输出数据对模糊自适应推理网络进行离线训练,网络的前提参数训练后固定... 为克服航空发动机控制回路间的耦合作用,针对具有不确定大时延的航空发动机分布式控制系统,提出了一类模糊自适应广义预测解耦控制算法。利用发动机非线性模型的输入输出数据对模糊自适应推理网络进行离线训练,网络的前提参数训练后固定,后件参数则可在线调整以使网络能更好地逼近实际系统。将模糊自适应推理网络作为广义预测控制器的预测模型,可以省去常规广义预测控制器的反馈校正机构。仿真表明:当参考轨迹为阶跃信号、斜坡信号时,所设计的控制器均具有良好的动态跟踪特性和解耦特性,当时延发生变化时,系统输出仍然能稳定地跟踪参考轨迹,说明该控制器对时延不敏感,鲁棒性强。 展开更多

关键词 航空发动机 模糊自适应推理网络 广义预测控制 解耦 时延

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网络控制系统的自适应预测控制 被引量：4

4

作者 田中大 高宪文 李琨 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期303-308,共6页

针对具有随机时延的网络控制系统,提出一种自适应预测控制方法.利用Elman神经网络对网络控制系统的随机时延进行在线预测,然后采用一种增加微分作用的改进隐式广义预测控制方法对网络时延进行补偿,实现了随机时延网络控制系统的自适应... 针对具有随机时延的网络控制系统,提出一种自适应预测控制方法.利用Elman神经网络对网络控制系统的随机时延进行在线预测,然后采用一种增加微分作用的改进隐式广义预测控制方法对网络时延进行补偿,实现了随机时延网络控制系统的自适应预测控制.仿真结果表明,该方法对网络随机时延有很好的补偿效果,可明显改善系统输出性能,保证控制的稳定性与快速性. 展开更多

关键词 随机时延 网络控制系统 时延预测 ELMAN神经网络 隐式广义预测控制

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对角CARIMA模型多变量广义预测近似解耦控制 被引量：4

5

作者 李奇安 金鑫 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1764-1769,1797,共7页

针对多变量系统中存在的强耦合,提出基于对角CARIMA模型的多变量广义预测控制近似解耦算法.根据对角CARIMA模型中的A和C矩阵为对角形式的特点,将多输入多输出系统分解为多个多输入单输出系统进行预测和控制,一定程度上降低了变量之间的... 针对多变量系统中存在的强耦合,提出基于对角CARIMA模型的多变量广义预测控制近似解耦算法.根据对角CARIMA模型中的A和C矩阵为对角形式的特点,将多输入多输出系统分解为多个多输入单输出系统进行预测和控制,一定程度上降低了变量之间的耦合性.根据模型预测值与参考轨迹之间的偏差实时调整目标函数中跟踪误差的加权系数,达到进一步降低各个回路之间耦合的目的.加权系数调整的基本原则是,每个输出跟踪误差的加权系数是由其他输出在同时刻偏离参考轨迹的加权误差平方和构成.当某个输出偏离目标值时,其他输出的跟踪误差权值相对增大,以避免输出之间的相互扰动,达到近似解耦的目的.利用单变量GPC、多变量MGPC、基于设定值观测器解耦的MGPC以及提出的近似解耦方法,分别对温室温度和相对湿度控制系统进行仿真实验.仿真结果显示,近似解耦算法控制平稳,输出变量之间的相互扰动显著降低. 展开更多

关键词 多变量系统 CARIMA模型 广义预测控制 解耦控制

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广义预测自校正控制隐式算法及其仿真研究 被引量：4

6

作者 林伟 孙先波 《现代电子技术》 2008年第7期141-143,共3页

大量的工业生产过程都具有非线性、时滞性、不确定性和时变的特点,要建立精确的模型十分困难,因此研制具有鲁棒性的自校正器逐渐引起人们的关注。介绍了一种广义预测自校正控制隐式算法且对其进行仿真研究,分析仿真结果,总结参数变化对... 大量的工业生产过程都具有非线性、时滞性、不确定性和时变的特点,要建立精确的模型十分困难,因此研制具有鲁棒性的自校正器逐渐引起人们的关注。介绍了一种广义预测自校正控制隐式算法且对其进行仿真研究,分析仿真结果,总结参数变化对整个系统性能的影响,结果说明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 广义预测控制 自校正 隐式算法 工业控制

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锚泊辅助动力定位系统预测控制 被引量：2

7

作者 夏国清 刘彩云 +1 位作者 陈兴华 李娇娇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期168-173,共6页

针对锚泊辅助动力定位系统预测控制中的实时性特征,本文选择隐式广义预测控制算法对混合定位船舶控制器进行设计。对于广义预测控制算法滚动优化过程中需引入繁琐的丢备图方程中引起的实时性差问题,采用隐式自校正方法进行了修正。通过... 针对锚泊辅助动力定位系统预测控制中的实时性特征,本文选择隐式广义预测控制算法对混合定位船舶控制器进行设计。对于广义预测控制算法滚动优化过程中需引入繁琐的丢备图方程中引起的实时性差问题,采用隐式自校正方法进行了修正。通过利用递推最小二乘法直接辨识控制增量表达式中的参数,减少了计算复杂度,从而满足了控制器的实时性要求。隐式GPC不仅具有传统的GPC算法的优点,而且鲁棒性更好。通过船舶混合定位系统的仿真结果可以看出,隐式GPC算法具有良好的性能,提高了混合定位系统的定位精度和性能。 展开更多

关键词 锚泊辅助动力定位 广义预测控制 实时性 隐式算法 递推最小二乘法 计算复杂度 鲁棒性 定位精度 性能

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基于粒子群算法的隐式广义预测在ATO中的应用 被引量：1

8

作者 马宝峰 路小娟 《铁道标准设计》 北大核心 2015年第6期143-147,共5页

由于列车运行速度的不断提高,对列车自动驾驶(Automatic Train Operation,ATO)系统提出更高的要求。针对隐式广义预测(Implicit Generalized Predictive Control,IGPC)控制器在ATO中难以获得最优预测控制输入的问题,运用一种基于粒子群... 由于列车运行速度的不断提高,对列车自动驾驶(Automatic Train Operation,ATO)系统提出更高的要求。针对隐式广义预测(Implicit Generalized Predictive Control,IGPC)控制器在ATO中难以获得最优预测控制输入的问题,运用一种基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)的IGPC算法对ATO系统进行控制。为更进一步提高PSO算法的寻优能力,对基本PSO算法进行改进,从而有效提高系统的寻优精度和速度。并对有约束情况下的CRH2型车进行仿真验证,仿真结果显示PSO-IGPC比单纯IGPC对ATO的控制效果更优。 展开更多

关键词 列车自动驾驶 隐式广义预测控制算法 粒子群优化算法 仿真

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具有神经元网络补偿的隐式广义预测控制的硬件设计与分析 被引量：1

9

作者 王锦华 田建艳 安临生 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第1期90-94,共5页

针对隐式广义预测控制（ＩＧＰＣ）算法在被控系统复杂性增加时有效性降低、实时性变差的问题，本文将神经元网络作为该算法的补偿，提出了一种具有神经元网络补偿的隐式广义预测控制方法（ＮＩＧＰＣ），并着重讨论了神经元网络的硬件... 针对隐式广义预测控制（ＩＧＰＣ）算法在被控系统复杂性增加时有效性降低、实时性变差的问题，本文将神经元网络作为该算法的补偿，提出了一种具有神经元网络补偿的隐式广义预测控制方法（ＮＩＧＰＣ），并着重讨论了神经元网络的硬件设计和ＮＩＧＰＣ的实现。仿真结果表明；ＮＩＧＰＣ不仅保留了ＩＧＰＣ鲁棒性强等特点，更主要的是它提高了ＩＧＰＣ的实时性，并使之具有良好的跟踪特性。 展开更多

关键词 神经网络 计算机 鲁棒控制 并行处理

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基于改进粒子群算法的约束隐式广义预测控制 被引量：3

10

作者 吴密密 戴文战 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2014年第3期301-305,共5页

针对大多数工业系统的控制输入输出都存在约束的情况,提出了一种基于改进粒子群算法的广义预测控制算法。广义预测控制算法采用隐式算法,用最小二乘法直接辨识控制增量表达式中的参数,避免求解丢番图方程;为避免粒子群算法陷入早熟,提... 针对大多数工业系统的控制输入输出都存在约束的情况,提出了一种基于改进粒子群算法的广义预测控制算法。广义预测控制算法采用隐式算法,用最小二乘法直接辨识控制增量表达式中的参数,避免求解丢番图方程;为避免粒子群算法陷入早熟,提高精度,在广义预测控制算法的滚动优化环节采用速度变异的粒子群优化算法,克服了受约束优化问题处理的缺陷,更快更准确地寻到最优目标函数值。仿真结果表明了该方法的有效性和良好的控制性能。 展开更多

关键词 隐式广义预测控制 粒子群算法 滚动优化

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双侧独立电驱动履带车辆反馈线性化解耦与预测行驶控制 被引量：7

11

作者 张杰 马晓军 +2 位作者 刘春光 袁东 张运银 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期697-705,共9页

针对双侧独立电驱动履带车辆行驶动力学耦合和跟踪优化的控制问题,提出一种解耦和预测控制方法。在车辆仿射非线性模型基础上,通过反馈线性化消除系统动力学耦合因素,实现纵向车速和横摆角速度的解耦控制;对解耦后的速度和横摆角速度子... 针对双侧独立电驱动履带车辆行驶动力学耦合和跟踪优化的控制问题,提出一种解耦和预测控制方法。在车辆仿射非线性模型基础上,通过反馈线性化消除系统动力学耦合因素,实现纵向车速和横摆角速度的解耦控制;对解耦后的速度和横摆角速度子系统分别设计自适应广义预测控制算法,采用递推最小二乘法辨识受控自回归积分滑动平均模型的参数以修正控制律,并结合电机输出能力对系统控制量和输出量进行约束,实现目标速度和横摆角速度的跟踪优化;依托某型电驱动履带样车开展实车试验。结果表明,所设计的算法能够快速准确跟踪目标速度和横摆角速度,控制量输出平滑,抗扰性能强,可实现车辆多种工况下的稳定行驶。 展开更多

关键词 履带车辆 电驱动 行驶控制 解耦控制 广义预测控制

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广义预测控制隐式算法在ATO系统中的应用 被引量：1

12

作者 蒲松芝 顾桂梅 《铁道通信信号》 2011年第5期17-19,共3页

ATO系统具有时滞性、非线性、时变性等特点,使用传统的PID控制器难以取得理想的控制效果。根据ATO系统的特点,设计了基于广义预测控制隐式算法的速度控制器,并对被控对象进行了仿真。Matlab仿真和实验结果证明,该控制策略比PID控制具有... ATO系统具有时滞性、非线性、时变性等特点,使用传统的PID控制器难以取得理想的控制效果。根据ATO系统的特点,设计了基于广义预测控制隐式算法的速度控制器,并对被控对象进行了仿真。Matlab仿真和实验结果证明,该控制策略比PID控制具有更好的控制效果。 展开更多

关键词 ATO 广义预测控制 隐式算法 仿真

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动车组重联网络控制系统时延预测及补偿 被引量：2

13

作者 刘洋 李常贤 陈龙 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3044-3049,共6页

重联动车组之间利用UIC网关的过程数据编组传输监控数据,数据在重联通信网络上的传输时延影响重联控制的性能。针对这一问题,构建动车组重联网络控制系统简化模型,采用网络时延的自回归AR模型,通过Yule-walker参数自辨识算法根据历史数... 重联动车组之间利用UIC网关的过程数据编组传输监控数据,数据在重联通信网络上的传输时延影响重联控制的性能。针对这一问题,构建动车组重联网络控制系统简化模型,采用网络时延的自回归AR模型,通过Yule-walker参数自辨识算法根据历史数据对网络时延进行在线预测,同时利用快速隐式广义预测控制IGPC对预测的时延进行补偿。仿真实验结果表明,该方法具有较高的时延预测精度,且对网络时延有较好的补偿效果,可保证良好的控制效果。 展开更多

关键词 动车组 重联网络控制 UIC网关 时延预测 隐式广义预测控制

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基于隐式广义预测的LNG出口压力控制仿真研究

14

作者 曹振杰 方建安 《电子设计工程》 2016年第6期171-173,共3页

文中以隐式广义预测控制[1]的原理为基础,建立了以受控自回归积分滑动平均模型(即CARIMA)为基础的LNG气化储备站出口压力控制的隐式广义预测控制。利用MATLAB对此控制系统进行了仿真,同时介绍了常规PID控制,也对常规PID控制系统进行了仿... 文中以隐式广义预测控制[1]的原理为基础,建立了以受控自回归积分滑动平均模型(即CARIMA)为基础的LNG气化储备站出口压力控制的隐式广义预测控制。利用MATLAB对此控制系统进行了仿真,同时介绍了常规PID控制,也对常规PID控制系统进行了仿真,由仿真结果可以看出隐式广义预测控制比PID控制具有响应时间短,控制精度高等优点并能取得良好的可行性、鲁棒性、优越性。 展开更多

关键词 LNG储备站出口压力控制 CARIMA模型的隐式广义预测控制[1] MATLAB仿真 PID模型

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基于逆向解耦的球磨机系统预测控制 被引量：2

15

作者 刘晓悦 崔宏远 刘昊晟 《华北理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第2期50-59,共10页

针对火电厂球磨机系统具有非线性、强耦合、大滞后、大惯性等特点,采用传统单独的PID控制算法无法解决变量间耦合问题。为此,以球磨机制粉系统作为对象,首先将耦合的高阶被控对象解耦为多个单入单出广义被控对象;然后利用阶梯式广义预... 针对火电厂球磨机系统具有非线性、强耦合、大滞后、大惯性等特点,采用传统单独的PID控制算法无法解决变量间耦合问题。为此,以球磨机制粉系统作为对象,首先将耦合的高阶被控对象解耦为多个单入单出广义被控对象;然后利用阶梯式广义预测对解耦后的各单入单出回路进行预测控制,并对球磨机系统进行仿真。运行结果分析表明,逆向解耦方法简便实用,较传统解耦效果更好,能有效解除变量间的耦合关系,并且广义预测控制算法效果明显,使球磨机系统有更好的控制品质。 展开更多

关键词 逆向解耦 球磨机 广义预测控制

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基于改进的隐式广义预测控制在燃气发电锅炉主汽压中的应用 被引量：1

16

作者 王胜 陈雨薇 +2 位作者 徐帅 章家岩 冯旭刚 《河北科技大学学报》 CAS 2020年第5期399-407,共9页

针对燃气发电锅炉主汽压控制系统存在非线性、模型参数不确定等问题,提出了一种改进的隐式广义预测控制策略。首先,使用遗忘因子递推最小二乘法进行模型参数辨识,建立主汽压的离散数学模型;其次,在常规广义预测控制理论基础上建立主汽... 针对燃气发电锅炉主汽压控制系统存在非线性、模型参数不确定等问题,提出了一种改进的隐式广义预测控制策略。首先,使用遗忘因子递推最小二乘法进行模型参数辨识,建立主汽压的离散数学模型;其次,在常规广义预测控制理论基础上建立主汽压的隐式广义预测控制系统,简化控制算法,通过在目标函数中增加PI结构,提高系统的鲁棒性。仿真结果表明,相比串级PID和常规隐式广义预测控制,所提控制策略在模型适配时调节时间最多减少20 s,模型失配时超调量最多减少5.08%,调节时间最多降低36 s,系统鲁棒性和抗干扰能力增强;工程应用表明,使用所提策略后主汽压控制偏差在±0.2 MPa之间,控制精度显著提高。改进的隐式广义预测控制较好地满足了工业生产中对主汽压的控制要求,具有较高的研究和应用价值。 展开更多

关键词 系统辨识 燃气发电锅炉 主汽压 遗忘因子递推最小二乘法 隐式广义预测控制

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