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Performance Monitoring of the Data-driven Subspace Predictive Control Systems Based on Historical Objective Function Benchmark 被引量：3
1
作者 王陆 李柠 李少远 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期542-547,共6页
关键词 预测控制系统 性能监控 数据驱动 子空间 历史 基准 监视控制器 目标函数
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开关电感准Z源逆变器无权重系数FCS-MPC策略
2
作者 刘春喜 林枝伟 +1 位作者 刘志乐 徐可 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第3期142-154,共13页
针对开关电感准Z源逆变器采用有限集模型预测控制(FCS-MPC)时目标函数权重系数设计复杂的问题,提出一种无权重系数的FCS-MPC算法,避免了繁琐的权重系数调整过程。通过伏秒平衡原理分析电感周期性充放电的机理,在直通状态时对电感电流设... 针对开关电感准Z源逆变器采用有限集模型预测控制(FCS-MPC)时目标函数权重系数设计复杂的问题,提出一种无权重系数的FCS-MPC算法,避免了繁琐的权重系数调整过程。通过伏秒平衡原理分析电感周期性充放电的机理,在直通状态时对电感电流设置一个中间值,根据中间值和预测值的比较来确定下一周期的开关状态,在非直通状态时则采用归一化思想将输出电流和电容电压的目标函数设计为基于动态变化的函数,将误差限制在[0,1]范围内,从而不需要任何权重系数,避免了权重系数的调整过程,最后通过仿真和实验对所提的方法进行验证。结果表明:所提无权重系数FCS-MPC策略与传统FCS-MPC策略相比,在无权重系数的情况下,系统的稳态性能相同,动态性能更优。 展开更多
关键词 开关电感准Z源逆变器 有限集模型预测控制 无权重系数 目标函数 伏秒平衡 归一化
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时滞条件下商用车队分布式MPC多目标优化控制
3
作者 杨瑞新 蔡英凤 +2 位作者 廉玉波 陈龙 孙晓强 《汽车工程》 北大核心 2025年第3期418-429,共12页
商用车队列巡航控制是提高运输效率的有效方法,但现有研究多基于单一跟车优化目标的匀质队列控制,同时使用简单的架构应对通信时间延迟,在实际场景中不具有普适性。为此,本文基于异质电动商用车队列,提出了一种分布式模型预测控制策略,... 商用车队列巡航控制是提高运输效率的有效方法,但现有研究多基于单一跟车优化目标的匀质队列控制,同时使用简单的架构应对通信时间延迟,在实际场景中不具有普适性。为此,本文基于异质电动商用车队列,提出了一种分布式模型预测控制策略,实现兼顾车辆跟随性、经济性和舒适性等特性需求的多目标控制;并通过设计针对时延预测模型的时延缓冲器和补偿器,有效解决了非理想通信条件下跟车距离误差过大的问题。通过Matlab/Simulink仿真结果表明,所提控制算法能够实现异质商用车队列的多目标优化控制,与传统模型预测控制(MPC)相比,大幅减小跟车距离误差、能耗和加加速度,有效改善队列的跟随性、经济性和舒适性,显著降低时间延迟的不利影响。 展开更多
关键词 异质商用车队列 分布式模型预测控制 多目标优化 通信延迟
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基于事件触发的Vienna整流器模型预测控制
4
作者 党超亮 蒋泽豪 +3 位作者 王艺华 同向前 刘丁 宋卫章 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期272-281,共10页
针对应用于Vienna整流器的有限集模型预测控制(FCS-MPC)存在并网电流纹波大、计算资源占用度高等问题,提出一种基于事件触发的Vienna整流器模型预测控制策略(ET-MPC)。首先,通过构建系统状态和动态事件触发条件之间的解析表达方程,揭示... 针对应用于Vienna整流器的有限集模型预测控制(FCS-MPC)存在并网电流纹波大、计算资源占用度高等问题,提出一种基于事件触发的Vienna整流器模型预测控制策略(ET-MPC)。首先,通过构建系统状态和动态事件触发条件之间的解析表达方程,揭示误差阈值对触发条件和静态性能的影响机理;其次,利用系统状态实时反馈设置跟踪电流误差阈值的事件触发条件以减少系统计算复杂度并改善网侧电流质量;最后,从静态、暂态和改变动态系数等多个维度进行仿真和实验的对比分析,结果表明,所提方法能有效改善并网电流质量,同时降低计算资源负担与开关损耗,具有良好的稳态和动态性能。 展开更多
关键词 VIENNA整流器 模型预测控制 事件触发 开关损耗 多目标优化 直流电力传输
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基于多目标模型预测控制的感应加热碳热还原过程操作策略分析
5
作者 吕恒花 康丽霞 刘永忠 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第2期311-321,共11页
针对铝硅酸盐固废感应加热碳热还原除铁过程中的高能耗和残余铁氧化物控制问题,提出一种基于多目标模型预测控制(MPC)的操作策略,以减小过程总能耗和提高除铁率为目标,优化电流和频率。结合不同优化目标的权值分配,分析了操作参数对不... 针对铝硅酸盐固废感应加热碳热还原除铁过程中的高能耗和残余铁氧化物控制问题,提出一种基于多目标模型预测控制(MPC)的操作策略,以减小过程总能耗和提高除铁率为目标,优化电流和频率。结合不同优化目标的权值分配,分析了操作参数对不同目标的影响程度以及预测控制时操作变量的取值依据。结果表明:对于还原度目标要求较高的反应体系,应在熔炼时长达到最大限度后先增大频率,后增大电流;在达到相同还原目标要求时,相比恒定操作参数的控制策略,MPC操作策略可进一步降低能耗,且熔体还原度要求越高,允许熔炼时长越长,节能效果越好;当目标还原度低于87.0%,且熔炼时长较短时,MPC操作策略的节能效果不显著,宜采用优化的恒定参数操作策略。研究结果可为感应加热碳热还原过程多目标优化操作策略提供分析和计算依据。 展开更多
关键词 熔融还原 多目标优化 模型预测控制 动态操作策略
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基于多目标优化的余热锅炉预测控制器设计
6
作者 吕吏轩 高志亮 +2 位作者 刘洋 赵珺 王伟 《控制工程》 北大核心 2025年第1期112-118,共7页
余热锅炉汽水平衡控制对实现燃气-蒸汽联合循环机组(combined cycle gas-steam turbine,CCGT)节能减排和经济运行具有重要意义。CCGT频繁变负荷给余热锅炉汽水平衡带来了大幅度扰动,现有控制策略没有考虑系统运行的经济性。因此,提出了... 余热锅炉汽水平衡控制对实现燃气-蒸汽联合循环机组(combined cycle gas-steam turbine,CCGT)节能减排和经济运行具有重要意义。CCGT频繁变负荷给余热锅炉汽水平衡带来了大幅度扰动,现有控制策略没有考虑系统运行的经济性。因此,提出了一种基于非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ,NSGAⅡ)的多目标优化模型预测控制器设计方法。在余热锅炉三冲量液位控制系统的基础上,该方法将系统运行的能耗和效率加入目标函数,结合NSGAⅡ动态求解设备的变负荷控制量。利用国内某CCGT的实际运行数据进行实验,实验结果表明,所提方法在满足稳态跟踪控制的基础上,具有更低的运行成本。 展开更多
关键词 燃气-蒸汽联合循环机组 余热锅炉 三冲量控制 模型预测控制 多目标优化
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准最优稳定的约束非线性系统优先级多目标模型预测控制
7
作者 田宇 何德峰 穆建彬 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第4期731-739,共9页
针对具有控制约束的非线性系统,提出一种准最优稳定的优先级多目标模型预测控制策略.采用多目标字典序方法,根据决策者偏好排序多目标函数,将冲突多目标控制问题转化为具有优先级顺序的单目标序列优化控制问题.再引入准稳态最优性准则,... 针对具有控制约束的非线性系统,提出一种准最优稳定的优先级多目标模型预测控制策略.采用多目标字典序方法,根据决策者偏好排序多目标函数,将冲突多目标控制问题转化为具有优先级顺序的单目标序列优化控制问题.再引入准稳态最优性准则,得到各个优化控制问题目标函数的终端性质,进而建立优先级多目标滚动时域优化控制问题的递推可行性和闭环性能的近似最优性.数值仿真结果验证了本文策略的优越性. 展开更多
关键词 模型预测控制 非线性系统 多目标控制 稳定性 经济优化
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基于多目标优化的策略型自适应农机路径跟踪控制方法
8
作者 刘环宇 唐嘉城 +3 位作者 邹顺 张藜瀚 于浩 王霜 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期198-207,共10页
为提升农机路径跟踪平滑度和精度,降低环境噪声、传感器噪声等外部干扰,提出一种基于多目标优化的策略型自适应农机路径跟踪控制方法。以综合误差最小为目标,建立农机运动学模型及误差模型,采用拉丁超立方采样、策略型早停机制和适应度... 为提升农机路径跟踪平滑度和精度,降低环境噪声、传感器噪声等外部干扰,提出一种基于多目标优化的策略型自适应农机路径跟踪控制方法。以综合误差最小为目标,建立农机运动学模型及误差模型,采用拉丁超立方采样、策略型早停机制和适应度记忆对北极海鹦算法进行优化,利用优化后北极海鹦算法对模型预测算法的元参数进行自适应调整;以减少外部干扰并提升路径平滑程度为目标,建立农机状态多目标优化函数,引入多目标辅助优化算法,并与模型预测算法代价函数结合,对农机控制量进行求解。在此基础上引入事件触发的热启动技术,利用历史数据缩短模型预测控制优化时间。仿真试验结果表明,当农机作业速度为1.0 m/s时,最大绝对误差为0.06 m,平均误差为0.02 m。相较于原预测算法,单次运行时间仅增加0.007 s,路径平滑度平均提升83%。实地试验结果表明,当速度为0.5、1.0、1.5 m/s时,优化后算法平均误差相较于原始模型预测算法分别提升33%、35%、38%,路径平滑程度分别提升40%、51%、10%。 展开更多
关键词 农机路径跟踪 模型预测控制 北极海鹦算法 多目标优化 热启动技术
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虑及参数失配的Vienna整流器多目标快速排序模型预测控制
9
作者 罗韦华 张宇超 +1 位作者 姜佳彦 刘云龙 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期209-217,共9页
针对Vienna整流器采用传统有限集模型预测控制(FCS-MPC)时存在的权重系数整定困难,以及模型参数失配引起的系统鲁棒性较差的问题,提出虑及参数失配的多目标快速排序模型预测控制策略。首先,对不同权重项排序结果进行求和,将最小排序和... 针对Vienna整流器采用传统有限集模型预测控制(FCS-MPC)时存在的权重系数整定困难,以及模型参数失配引起的系统鲁棒性较差的问题,提出虑及参数失配的多目标快速排序模型预测控制策略。首先,对不同权重项排序结果进行求和,将最小排序和对应的开关状态应用于下一控制周期,提出多目标快速排序模型预测控制(MOFR-MPC),有效消除传统FCS-MPC中的权重系数;其次,分析电感参数失配对控制器的影响,基于电流预测值与电流实际值构建电感观测器,提出虑及参数失配的模型预测控制(CPM-MPC),改善模型参数失配时的并网电流质量;最后,仿真和实验结果表明,相较于传统FCS-MPC,CPMMPC不仅无需设计权重系数,且在模型参数失配时具有更优的稳态和动态性能。 展开更多
关键词 多目标优化 模型预测控制 鲁棒性 VIENNA整流器 参数失配
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考虑速度规划的燃料电池混合动力汽车分层能量管理策略研究
10
作者 胡博 岳岩 +2 位作者 谭森林 邓康 李思源 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第6期1-12,共12页
在车联网信息广泛应用的背景下,融合网联信息的能量管理策略是提升道路通行效率和燃油经济性的关键技术之一。首先,选取并联式燃料电池混合动力汽车为研究对象,搭建了基于历史信息的长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)预测前... 在车联网信息广泛应用的背景下,融合网联信息的能量管理策略是提升道路通行效率和燃油经济性的关键技术之一。首先,选取并联式燃料电池混合动力汽车为研究对象,搭建了基于历史信息的长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)预测前车的行驶信息,在保证安全约束的前提下,以提升道路通行效率为目标提出了融合前车和信号灯信息的初始车速规划算法;其次,基于模型预测控制(model predictive control,MPC)原理,以经济性、舒适性和高效通行为目标设计了经济车速求解策略,规划出最优经济车速序列;最后,基于经济车速序列,提出多目标优化的MPC能量管理策略,在提升经济性的同时,降低恶劣工况导致的燃料电池性能衰退。仿真结果表明:经济车速求解策略的通行距离较智能驾驶员模型(intelligent driver model,IDM)增加了7%,MPC能量管理策略较基于规则(rule-based)和等效燃油最小策略(ECMS),等效氢耗分别降低了47.16%、9.6%,燃料电池的性能衰退大幅降低。 展开更多
关键词 燃料电池混合动力汽车 能量管理策略 模型预测控制 多目标优化
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机器学习驱动锅炉燃烧优化技术的现状与展望 被引量：5
11
作者 姚顺春 李龙千 +1 位作者 卢志民 李峥辉 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期228-243,共16页
伴随可再生能源发电装机容量快速增加,深度调峰过程中负荷多变、燃烧失稳等不稳定工况对火电机组的燃烧优化控制提出了更高要求,快速发展的人工智能技术与深度学习算法为锅炉参数预测建模及优化提供了重要手段。在机器学习算法方面,总... 伴随可再生能源发电装机容量快速增加,深度调峰过程中负荷多变、燃烧失稳等不稳定工况对火电机组的燃烧优化控制提出了更高要求,快速发展的人工智能技术与深度学习算法为锅炉参数预测建模及优化提供了重要手段。在机器学习算法方面,总结了特征筛选与建模算法的研究现状,提出了传统统计学方法与线性降维方法的科学解释性较差且不能很好地辨识高维数据,结合深度学习算法的特征筛选方法在处理复杂的火电机组数据时优势更明显;对比了多种神经网络在NO_(x)排放浓度建模中的优缺点,其中长短期记忆神经网络与卷积神经网络在处理时序数据时效果更好、集成模型通过组合不同学习器的优势可提高整个模型的泛化能力和鲁棒性。在预测模型的应用方面,通过对SCR脱硝系统建立预测模型可以方便运行人员模拟并修正可调参数,同时作为软测量手段监测燃烧系统运行状态;引入NO_(x)排放浓度预测模型的前馈控制和模型预测控制等先进控制手段可有效改善火电机组传统PID控制效果较差的问题;在多目标优化中NO_(x)脱除效率通常与锅炉效率或脱硝成本共同作为优化目标,以期实现经济效益与社会效益的和谐统一。 展开更多
关键词 机器学习 NO_(x)排放 深度调峰 预测模型 多目标优化控制
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约束非线性系统理想点多目标安全预测控制 被引量：3
12
作者 何德峰 操佩颐 岑江晖 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期355-363,共9页
考虑具有状态和控制约束的仿射非线性系统多目标安全控制问题,本文提出一种保证安全和稳定的多目标安全模型预测控制(MOSMPC)策略.首先通过理想点逼近方法解决多个控制目标的冲突问题.其次,利用控制李雅普诺夫障碍函数(CLBF)参数化局部... 考虑具有状态和控制约束的仿射非线性系统多目标安全控制问题,本文提出一种保证安全和稳定的多目标安全模型预测控制(MOSMPC)策略.首先通过理想点逼近方法解决多个控制目标的冲突问题.其次,利用控制李雅普诺夫障碍函数(CLBF)参数化局部控制律,并确定系统不安全域.在此基础上,构造非线性系统的参数化双模控制器,减少在线求解模型预测控制(MPC)优化问题的计算量.进一步,应用双模控制原理和CLBF约束,建立MOSMPC策略的递推可行性和闭环系统的渐近稳定性,并保证闭环系统状态避开不安全域.最后,以加热系统的多目标控制为例,验证了本文策略的有效性. 展开更多
关键词 非线性系统 模型预测控制 多目标控制 安全控制 稳定性
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智能汽车轨迹跟踪多目标显式模型预测控制 被引量：5
13
作者 赵树恩 王盛 冷姚 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期784-794,815,共12页
针对现有智能汽车轨迹跟踪控制算法难以同时保证跟踪精确性、横向稳定性、舒适性以及控制实时性的问题,提出了一种基于多目标优化和显式模型预测控制理论的轨迹跟踪控制策略(MO-EMPC)。首先,建立考虑跟踪精确性、横向稳定性、舒适性的... 针对现有智能汽车轨迹跟踪控制算法难以同时保证跟踪精确性、横向稳定性、舒适性以及控制实时性的问题,提出了一种基于多目标优化和显式模型预测控制理论的轨迹跟踪控制策略(MO-EMPC)。首先,建立考虑跟踪精确性、横向稳定性、舒适性的多目标函数及约束。然后,针对传统MPC控制实时性低的问题,设计基于EMPC的多目标优化轨迹跟踪控制器,通过引入多参数二次规划(MPQP)理论,将反复在线优化求解过程转化为等价的分段仿射系统(PPWA),离线计算得到最优显式控制律以供实时控制调用,减少在线运算时间。最后,基于CarSim/Simlink联合仿真方法,将所设计控制器的轨迹跟踪多目标优化效果与MPC控制效果进行对比验证。研究结果表明,所提出的轨迹跟踪策略在保证良好的跟踪精度前提下,横向稳定性、舒适性方面的表现更优于MPC控制器,且算法在线运行速度提高56.63%。 展开更多
关键词 汽车工程 轨迹跟踪 多目标优化 智能车辆 显式模型预测控制
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基于奖惩阶梯型碳价机制的能源枢纽低碳优化策略 被引量：4
14
作者 吴艳娟 靳鹏飞 +1 位作者 刘长铖 王云亮 《电力工程技术》 北大核心 2024年第3期88-98,共11页
为进一步降低碳排放水平以及源-荷不确定性对系统运行的影响,文中提出一种基于奖惩阶梯型碳价机制和分布式模型预测控制(distributed model predictive control,DMPC)的能源枢纽(energy hub,EH)日前-日内-实时多时间尺度低碳优化调度策... 为进一步降低碳排放水平以及源-荷不确定性对系统运行的影响,文中提出一种基于奖惩阶梯型碳价机制和分布式模型预测控制(distributed model predictive control,DMPC)的能源枢纽(energy hub,EH)日前-日内-实时多时间尺度低碳优化调度策略。引入奖惩阶梯型碳价计算方法,构建EH日前低碳优化调度模型,并制定基于DMPC的日内滚动和实时调整的反馈闭环优化策略,降低源-荷预测误差,提高传统模型预测控制(model predictive control,MPC)的求解效率。在日内阶段,构建以阶梯型碳成本、运行成本和储能调整惩罚成本之和最小为目标的日内滚动优化模型;在实时阶段,分解整体优化问题,建立基于DMPC的多智能体实时调整模型。算例结果表明,文中所提策略能够有效提升系统经济效益,降低源-荷不确定性,实现EH的低碳经济、稳定可靠运行。 展开更多
关键词 能源枢纽(EH) 碳交易 多时间尺度 低碳经济调度 分布式模型预测控制(DMPC) 综合能源系统(IES) 多目标优化
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灵活性驱动下的热电联产机组多目标协同控制策略 被引量：1
15
作者 王玮 王子欣 +3 位作者 孔德安 杨健 韩宏志 钱白云 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1907-1915,共9页
灵活性提升会显著影响热电联产机组的热舒适性及运行经济性等性能,为实现机组大范围快速变负荷过程中的综合性能优化,提出了一种基于预测控制的机组多目标协同控制策略。首先,建立了一套考虑灵活性、热舒适性、经济性及平稳性的机组多... 灵活性提升会显著影响热电联产机组的热舒适性及运行经济性等性能,为实现机组大范围快速变负荷过程中的综合性能优化,提出了一种基于预测控制的机组多目标协同控制策略。首先,建立了一套考虑灵活性、热舒适性、经济性及平稳性的机组多目标评价指标体系,为实现多目标协同,设计了一种基于预测控制的机组电热协调控制策略,在滚动优化中引入煤耗指标实现经济优化,并给出了多目标控制律的求解方法;然后,以多目标评价指标作为粒子群优化的目标函数,基于仿真模型离线寻优,获得了控制策略中的最佳参数设定,实现了机组综合性能的优化;最后,以某300 MW机组为例进行了仿真测试。结果表明:该策略可提升热电联产机组的运行灵活性,并在较大程度上保证机组的热舒适性和运行经济性,为热电联产机组的多目标优化控制提供了依据。 展开更多
关键词 热电联产机组 灵活性 多目标优化 模型预测控制 粒子群算法
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考虑动态多目标需求的车辆横摆稳定性自适应控制策略
16
作者 吴坚 王瀚林 +2 位作者 朱冰 赵健 陈志成 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期2329-2338,共10页
针对车辆在不同行驶状态下对横摆操纵性和侧向稳定性的动态多目标需求,提出一种横摆稳定性自适应控制策略。首先,通过分段线性拟合技术建立车辆动力学模型,综合应用改进双线法和模糊理论在相平面中获取与路面附着和纵向速度相关的动态... 针对车辆在不同行驶状态下对横摆操纵性和侧向稳定性的动态多目标需求,提出一种横摆稳定性自适应控制策略。首先,通过分段线性拟合技术建立车辆动力学模型,综合应用改进双线法和模糊理论在相平面中获取与路面附着和纵向速度相关的动态稳定域边界;随后,对车辆行驶时的稳定性风险进行量化表征,引入动态多目标映射函数调整基于模型预测理论设计的稳定性控制策略内置参数,匹配车辆侧向稳定性、横摆操纵性和执行器能耗等动态多目标需求。最后,通过仿真试验,论证了设计的控制策略能够在多种工况下帮助车辆获得比传统方法更安全、优质的稳定性控制效果。 展开更多
关键词 车辆工程 稳定性自适应控制 多目标需求 动态稳定域 模型预测控制
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基于自适应模型预测的物伞系统速度跟踪控制
17
作者 陈立锋 石添文 +1 位作者 黄良沛 刘文雯 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期175-180,共6页
针对空投易碎易爆物品无速度跟踪及速度波动大的问题,提出自适应模型预测控制(model predictive control,MPC)方法对物伞系统速度进行控制跟踪。以线性离散化物伞系统动力学模型为基础,通过迭代法构建速度跟踪预测模型,依据实际需求设... 针对空投易碎易爆物品无速度跟踪及速度波动大的问题,提出自适应模型预测控制(model predictive control,MPC)方法对物伞系统速度进行控制跟踪。以线性离散化物伞系统动力学模型为基础,通过迭代法构建速度跟踪预测模型,依据实际需求设计目标函数及约束条件,在自适应MPC控制器内进行优化求解;引入卡尔曼滤波作为状态估计器,让系统具备对自身状态量变化的感知,提供估计状态量给控制器,实现系统整体反馈校正。开展无风条件和有风条件下自适应MPC控制的物伞系统速度跟踪性能研究,结果表明,此控制方法能够实现对期望速度的良好跟踪;在随机扰动下进行物伞系统速度跟踪控制鲁棒性研究,对比分析了自适应MPC方法和PID控制方法的速度跟踪性能,结果表明,自适应MPC控制的物伞系统速度振荡小于PID控制,其具有较强的抗非线性扰动能力,为实现物伞系统速度控制提供了新方法。 展开更多
关键词 物伞系统 自适应模型预测控制 卡尔曼滤波器 速度跟踪控制 PID
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面向电网调峰的聚合温控负荷多目标优化控制方法
18
作者 余洋 向小平 +3 位作者 李梦璐 李君卫 王卜潇 蔡新雷 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期164-170,186,共8页
为使聚合温控负荷参与电网调峰时兼顾运行的经济性和清洁性,提出面向电网调峰的聚合温控负荷多目标优化控制方法。建立温控负荷聚合模型,在常规模型预测控制的基础上,计及温控负荷聚合特性,设计预测时间自适应优化策略,动态调整域参数... 为使聚合温控负荷参与电网调峰时兼顾运行的经济性和清洁性,提出面向电网调峰的聚合温控负荷多目标优化控制方法。建立温控负荷聚合模型,在常规模型预测控制的基础上,计及温控负荷聚合特性,设计预测时间自适应优化策略,动态调整域参数以协调处理优化精度与计算时间之间的矛盾,同时建立双闭环反馈机制以实时反馈温控负荷状态信息,提升实现调峰计划的可靠性;引入拉格朗日乘子和松弛因子,将多输出约束条件变成多目标函数的附加部分,提高控制方法的稳定性;提出改进的哈里斯鹰算法,对多目标优化问题进行求解,缩短模型预测控制的执行延时,提高寻优速度和寻优精度。所提控制方法与其他控制方法的仿真对比结果表明,所提控制方法有效降低了电网峰谷差以及运行成本和排放成本,同时兼顾了聚合温控负荷参与电网调峰的技术性、经济性和清洁性。 展开更多
关键词 温控负荷 电网调峰 模型预测控制 改进的哈里斯鹰算法 多目标优化
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基于模型预测控制的菇房空调节能控制方法 被引量：5
19
作者 张馨 孔祥书 +3 位作者 郑文刚 王明飞 单飞飞 鲍峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期352-361,共10页
当前工厂化食用菌生产菇房空调控制方法存在节能效率低、室内温度波动大等问题,提出了一种基于卷积神经网络(Convolutional neural network, CNN)、门控循环单元神经网络(Gated recurrent unit neural network, GRU)与注意力机制(Attent... 当前工厂化食用菌生产菇房空调控制方法存在节能效率低、室内温度波动大等问题,提出了一种基于卷积神经网络(Convolutional neural network, CNN)、门控循环单元神经网络(Gated recurrent unit neural network, GRU)与注意力机制(Attention)的菇房空调节能控制方法。该方法以CNN-GRU-Attention组合神经网络为预测模型,结合预测误差补偿和预测模型数据集动态更新机制,实现对菇房室内温度精准预测;建立以空调控制量为状态量的目标函数,分别利用熵权法、主观法明确目标函数权重系数,运用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithmⅡ, NSGA-Ⅱ)求解出空调在控制时域内最优控制序列,集成滚动优化和反馈机制,实现菇房环境的精准及节能控制。试验结果表明,提出的CNN-GRU-Attention菇房室内温度预测模型,以历史30 min数据预测未来10 min室内温度效果最好,选取的典型日内预测最大均方根误差为0.122℃、最小决定系数为0.807、最大平均绝对百分比误差为0.611%;菇房空调模型预测控制方法对天气波动具有较好的抗干扰能力。与阈值开关法和PID法相比,在空调节能方面,能耗分别减少21%和14%;在控制温度精度方面,RMSE可分别降低72%、46%。 展开更多
关键词 菇房 预测模型 模型预测控制 多目标优化 神经网络
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一种改进的T型三电平逆变器序列模型预测控制策略 被引量：2
20
作者 田亚卓 刘辰伟 +1 位作者 张勇军 肖雄 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第24期7821-7832,共12页
为解决T型三电平逆变系统多控制目标模型预测控制权重系数设计困难的问题,该文提出一种基于串联-并联混合结构的改进序列模型预测控制策略。该策略以序列模型预测控制为基础,结合对共模电压和开关频率的控制需求,构建包含多控制目标的... 为解决T型三电平逆变系统多控制目标模型预测控制权重系数设计困难的问题,该文提出一种基于串联-并联混合结构的改进序列模型预测控制策略。该策略以序列模型预测控制为基础,结合对共模电压和开关频率的控制需求,构建包含多控制目标的改进代价函数。基于对各控制目标优先级的充分考虑,设计一种串联-并联混合结构,采用并联结构同步优化具有相似优先级的目标,串联结构顺序控制不同优先级的目标,从而避免了权重系数设计。实验结果验证了此策略具有良好的动静态性能,并能有效抑制共模电压和降低平均开关频率。 展开更多
关键词 模型预测控制 多控制目标 三电平 权重系数 共模电压 开关频率
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