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受约束的连续时间广义预测控制
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作者 刘芳 刘晓华 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第3期343-345,350,共4页
主要针对受约束的连续时间广义预测控制,通过引入不同于有限时域性能指标的无穷时域1-范数性能指标,并对其施加不影响控制目标的终端等式约束,确定出了无穷时域性能指标的一个上界,从而将不可解的带约束的优化问题转化为可解的优化问题... 主要针对受约束的连续时间广义预测控制,通过引入不同于有限时域性能指标的无穷时域1-范数性能指标,并对其施加不影响控制目标的终端等式约束,确定出了无穷时域性能指标的一个上界,从而将不可解的带约束的优化问题转化为可解的优化问题。最后证明了准无穷时域性能指标方法能够保证受约束的连续时间广义预测控制闭环系统的稳定性。仿真例子证明了算法的有效性。 展开更多
关键词 连续时间系统 受约束的广义预测控制 准无穷时域 1-范数性能指标 稳定性
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对角CARIMA模型抗扰约束广义预测控制 被引量:7
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作者 金鑫 池清华 +1 位作者 刘康玲 梁军 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1310-1316,共7页
针对存在输入和输入增量约束的多变量系统,提出了一种基于变权重的对角CARIMA模型抗扰动约束广义预测控制算法。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,简化了... 针对存在输入和输入增量约束的多变量系统,提出了一种基于变权重的对角CARIMA模型抗扰动约束广义预测控制算法。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,简化了控制器的设计,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各输出跟踪误差的权重,达到抑制由耦合而造成回路之间扰动的目的。权重调整的基本原则是,每个输出的预测值跟踪参考轨迹的权重由其他输出在同时刻偏离其参考轨迹的误差平方加权和构成。当某个输出偏离其目标值时,其他输出的控制作用相对增强,避免输出之间的相互扰动,达到抑制扰动的目的。同时,分析了系统输入和输入增量约束的表达形式。利用多变量广义预测控制(MGPC)以及提出的扰动抑制方法,分别对Shell重油分馏问题进行了仿真实验,仿真结果验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 算法 过程控制 模型预测控制 广义预测控制 扰动抑制 约束控制
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对角CARIMA模型输入输出约束自适应广义预测控制 被引量:8
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作者 李奇安 李平 李悦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1483-1488,共6页
为了简化输入输出约束存在时多变量广义预测控制算法的设计与实现问题,提出了对角结构形式的多变量CARIMA模型的约束广义预测控制算法。根据对角CARIMA模型的结构特点将多输入多输出对象的模型输出预报和参数辨识转化为多输入单输出子... 为了简化输入输出约束存在时多变量广义预测控制算法的设计与实现问题,提出了对角结构形式的多变量CARIMA模型的约束广义预测控制算法。根据对角CARIMA模型的结构特点将多输入多输出对象的模型输出预报和参数辨识转化为多输入单输出子对象的模型输出预报和参数辨识,并详细分析了系统的输入输出约束形式,将模型输出预报、目标函数和约束条件中依赖于模型参数的项与依赖于过程历史数据的项完成分离,简化了模型输出预报的计算及优化问题的求解,从而简化了约束多变量广义预测控制算法的实现。在一个DCS控制的非线性液位装置上的对比实验结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 广义预测控制 自适应控制 CARIMA模型 多变量控制 约束控制
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小波变换在有约束广义预测控制中的应用 被引量:5
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作者 李少远 席裕庚 王群仙 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期166-170,共5页
基于小波变换的多分辨分析功能 ,对有约束广义预测控制的预测和控制时域在小波域进行分块压缩 ,降低了约束维数 。
关键词 小波变换 约束 广义预测控制 控制 工业控制
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基于遗传算法的约束广义预测控制 被引量:11
5
作者 张强 李少远 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1562-1566,共5页
广义预测控制要求控制对象必须是线性无约束的,优化的性能指标也必须是二次型形式,因此,广义预测控制的工业应用存在很大局限性.本文尝试用遗传算法来解决存在约束的广义预测控制的优化问题,给出了基于遗传算法的广义预测控制算法的实... 广义预测控制要求控制对象必须是线性无约束的,优化的性能指标也必须是二次型形式,因此,广义预测控制的工业应用存在很大局限性.本文尝试用遗传算法来解决存在约束的广义预测控制的优化问题,给出了基于遗传算法的广义预测控制算法的实现方法,并通过工业过程对象的仿真,验证了该方法的有效性,且控制效果良好. 展开更多
关键词 广义预测控制 遗传算法 优化 约束
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具有模糊约束的广义预测控制 被引量:7
6
作者 李少远 席裕庚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期158-161,164,共5页
本文研究了预测控制中的模糊决策问题。与传统的误差加权性能指标相比 ,在预测控制中利用模糊目标和模糊约束具有更大的灵活性 ,等式约束和不等式约束可以统一为模糊软约束 ,约束预测控制可以转化为标准的模糊优化问题 ,用一组不精确的... 本文研究了预测控制中的模糊决策问题。与传统的误差加权性能指标相比 ,在预测控制中利用模糊目标和模糊约束具有更大的灵活性 ,等式约束和不等式约束可以统一为模糊软约束 ,约束预测控制可以转化为标准的模糊优化问题 ,用一组不精确的满意优化解取代了传统的唯一最优解 ,这样 ,设计者对特定的被控对象有更多的灵活性。仿真结果表明了对控制量或系统输出加入约束时该方法的有效性。 展开更多
关键词 模糊优化 满意优化 约束 不精确满意解 预测控制 广义预测控制 模糊决策
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工业串联系统的多约束广义预测控制 被引量:8
7
作者 李平 任朋辉 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2159-2164,共6页
针对由一系列环节串联而成且存在多种约束的复杂工业对象,利用过程的中间变量进行预测和反馈,在充分考虑控制量幅值约束、控制增量幅值约束、中间变量幅值约束、输出误差约束以及最终输出幅值约束共同构成的多约束情况下,提出了工业串... 针对由一系列环节串联而成且存在多种约束的复杂工业对象,利用过程的中间变量进行预测和反馈,在充分考虑控制量幅值约束、控制增量幅值约束、中间变量幅值约束、输出误差约束以及最终输出幅值约束共同构成的多约束情况下,提出了工业串联系统的多约束广义预测控制算法。仿真结果验证了该算法对多约束串联系统的有效性和较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 工业串联系统 约束 广义预测控制 二次规划
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数控铣削过程有约束广义预测控制解析算法 被引量:5
8
作者 李为民 黄田 D.J.Whitehouse 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第6期796-799,共4页
通过分析性能指标函数和约束条件的特点,提出并证明了两个关于有约束广义预测控制性质的定理,进而提出了一种解析算法,并将其成功地应用于数控铣削过程.计算机仿真和切削试验表明,算法效率高且输出性能良好.
关键词 广义预测控制 约束条件 解析算法 数控铣削过程
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舰船舵减横摇广义预测约束控制 被引量:1
9
作者 葛德宏 高启孝 +1 位作者 李安 陈永冰 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2009年第6期6-10,19,共6页
依据舵减摇状态空间模型,推导舵减横摇广义预测控制律,在舵角舵速约束的条件下,采用二次型规划计算控制量进行减横摇控制。对某一船舶在典型航行工况下进行了系统仿真,仿真结果表明,该方法不但可取得35%~45%的减摇效果,而且对横摇角速... 依据舵减摇状态空间模型,推导舵减横摇广义预测控制律,在舵角舵速约束的条件下,采用二次型规划计算控制量进行减横摇控制。对某一船舶在典型航行工况下进行了系统仿真,仿真结果表明,该方法不但可取得35%~45%的减摇效果,而且对横摇角速度与横摇角加速度也有40%左右的减小效果。 展开更多
关键词 舰船 舵减横摇 广义预测控制 约束
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基于对角解耦的多变量约束广义预测控制 被引量:1
10
作者 苏佰丽 陈增强 袁著祉 《控制工程》 CSCD 2005年第S2期90-92,共3页
由于多变量系统各变量之间往往存在严重耦合现象,在对系统进行对角解耦的基础上,设计了带约束输入的广义预测控制算法。该算法保证了系统输出有效跟踪设定值,并且充分考虑了输入信号及其增量均受约束的情况,使其均被控制在允许范围之内... 由于多变量系统各变量之间往往存在严重耦合现象,在对系统进行对角解耦的基础上,设计了带约束输入的广义预测控制算法。该算法保证了系统输出有效跟踪设定值,并且充分考虑了输入信号及其增量均受约束的情况,使其均被控制在允许范围之内,同时避免了求解Diophantine方程,很大程度上减少了计算量。仿真结果表明该算法可以在很大程度上削弱变量之间的耦合程度,且具有良好的控制效果。 展开更多
关键词 广义预测控制(GPC) 解耦控制 输入约束
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输入受限的广义预测控制算法的鲁棒性 被引量:1
11
作者 李国勇 杨庆佛 赵山川 《太原理工大学学报》 CAS 2004年第6期661-663,670,共4页
针对输入受限的广义预测控制问题,将其数学表达式转化为系统框图,并根据内模原理求出了系统的特征方程;在此基础上对输入受限的广义预测控制算法的鲁棒性进行了讨论分析,最后进行仿真验证。
关键词 广义预测控制 约束 鲁棒性 加权控制
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一类比值系统的约束广义预测控制 被引量:1
12
作者 刁翔 李奇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期533-535,共3页
比值系统中直接受控的是副流量,而作为过程模型的输入量的比值并不直接可控,因此当主流量未知且副流量存在约束时,普通约束广义预测控制无法直接应用于比值系统.论文分析了比值系统的特点,根据主流量的预测模型,给出了比值系统的约束条... 比值系统中直接受控的是副流量,而作为过程模型的输入量的比值并不直接可控,因此当主流量未知且副流量存在约束时,普通约束广义预测控制无法直接应用于比值系统.论文分析了比值系统的特点,根据主流量的预测模型,给出了比值系统的约束条件,将约束广义预测控制推广到比值系统,并运用误差预测修正办法实现了对约束条件的校正.仿真结果表明了该控制方法的有效性. 展开更多
关键词 比值系统 约束广义预测控制 误差预测修正
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一种带约束的广义预测控制器
13
作者 杜明娟 金太东 王艳 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第4期35-38,共4页
传统的广义预测控制算法,计算量大,求解复杂,对有约束的控制问题,求解更是麻烦。本文针对这一问题,提出一种带约束的广义预测控制算法,通过对未来控制序列的离线近似计算以及考虑到约束情况来精确求解当前时刻的控制量。该算法简单,避... 传统的广义预测控制算法,计算量大,求解复杂,对有约束的控制问题,求解更是麻烦。本文针对这一问题,提出一种带约束的广义预测控制算法,通过对未来控制序列的离线近似计算以及考虑到约束情况来精确求解当前时刻的控制量。该算法简单,避免了求解Diophantine方程及逆矩阵,大大减小了计算量,仿真结果表明,该算法控制性能良好。 展开更多
关键词 广义预测控制 约束 离线计算
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基于GA-NP算法的约束广义预测控制 被引量:3
14
作者 智登奎 李国勇 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2014年第2期259-262,共4页
针对实际工业过程中存在着约束,提出一种基于遗传算法和非线性规划寻优算法广义预测控制GPC(Generalized Predictive Control)。非线性规划局部搜索能力较强,遗传算法全局搜索能力较强,结合两种算法的优势并引入到广义预测控制的滚动寻... 针对实际工业过程中存在着约束,提出一种基于遗传算法和非线性规划寻优算法广义预测控制GPC(Generalized Predictive Control)。非线性规划局部搜索能力较强,遗传算法全局搜索能力较强,结合两种算法的优势并引入到广义预测控制的滚动寻优过程中并求得最优控制律。仿真结果表明,该算法提高广义预测控制处理约束的能力,且控制效果良好。 展开更多
关键词 广义预测控制 遗传算法 非线性规划 约束
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基于改进粒子群算法的约束广义预测控制算法
15
作者 杜希奇 胡玉娥 +2 位作者 李书臣 王晓丹 孙晓天 《科学技术与工程》 2011年第14期3306-3309,共4页
提出了一种基于PSO-Powell算法的广义预测控制算法,利用PSO与Powell进行二次搜索来求取广义预测控制的最优控制率。将PSO-Powell算法引入到广义预测控制的滚动优化过程中,约束条件函数和适应度函数一起判断最优解的优劣。该算法可以有... 提出了一种基于PSO-Powell算法的广义预测控制算法,利用PSO与Powell进行二次搜索来求取广义预测控制的最优控制率。将PSO-Powell算法引入到广义预测控制的滚动优化过程中,约束条件函数和适应度函数一起判断最优解的优劣。该算法可以有效地处理约束并找到全局最优解。最后通过仿真验证该方法的有效性。 展开更多
关键词 广义预测控制 约束 粒子群 鲍威尔算法
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基于粒子群算法混合优化的广义预测控制器研究 被引量:21
16
作者 肖本贤 朱志国 刘一福 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期820-824,共5页
提出一种基于粒子群算法混合优化的广义预测控制器(generalized predictive control based on particleswarm optimization,简称PSOGPC),将粒子群优化算法(particle swarm optimization,简称PSO)引入到广义预测控制的滚动寻优过程中,有... 提出一种基于粒子群算法混合优化的广义预测控制器(generalized predictive control based on particleswarm optimization,简称PSOGPC),将粒子群优化算法(particle swarm optimization,简称PSO)引入到广义预测控制的滚动寻优过程中,有效解决了广义预测控制在被控对象存在约束时难以获得最优预测控制输入及求解复杂的问题。并对普通粒子群优化算法进行了改进,提高了优化过程的求解精度和收敛速度。多种约束情况和对电厂锅炉的主汽温控制系统的仿真结果表明了该方法的有效性和优良的控制性能。 展开更多
关键词 广义预测控制 粒子群优化算法 混合优化策略 约束
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基于广义预测的矩阵变换器电流环闭环控制 被引量:8
17
作者 杨俊华 冯小峰 +1 位作者 吴捷 张先亮 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期28-32,共5页
针对矩阵变换器(MC)输出侧电流易受负载扰动影响,提出一种基于广义预测的MC电流环控制方案。将MC虚拟等效成输入侧为整流器和输出侧为逆变器相连,推导了输出侧电压、电流方程,建立MC的受控自回归积分滑动平均模型,通过Park变换,将输出... 针对矩阵变换器(MC)输出侧电流易受负载扰动影响,提出一种基于广义预测的MC电流环控制方案。将MC虚拟等效成输入侧为整流器和输出侧为逆变器相连,推导了输出侧电压、电流方程,建立MC的受控自回归积分滑动平均模型,通过Park变换,将输出电流分解成dq坐标下的直流分量。基于广义预测控制策略,设计输出侧电流闭环控制器,跟踪期望电流d、q轴分量,维持输出电流的空间矢量恒定,以消除内、外扰动和不平衡的影响。仿真结果表明:和传统开环控制方案相比,基于广义预测的闭环控制方案减小了MC的输出电流谐波分量,改善了输出电流波形,使MC获得良好的动态特性,对输出扰动抑制效果显著。 展开更多
关键词 矩阵变换器 广义预测控制 电流跟踪 闭环控制 控自回归积分滑动平均模型
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冷带轧机电液伺服系统广义预测控制应用研究 被引量:6
18
作者 孙孟辉 王益群 +1 位作者 张伟 刘建 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第22期2659-2662,共4页
在冷带轧机电液伺服系统中应用广义预测控制理论直接算法,采用随机梯度估计法在线估计控制器参数模型,避免了在线求解Diophantine方程,减少了在线计算时间。该控制算法基于离散受控自回归积分滑动平均模型,吸取了自适应控制的优点,使控... 在冷带轧机电液伺服系统中应用广义预测控制理论直接算法,采用随机梯度估计法在线估计控制器参数模型,避免了在线求解Diophantine方程,减少了在线计算时间。该控制算法基于离散受控自回归积分滑动平均模型,吸取了自适应控制的优点,使控制系统具有较好的鲁棒性和智能性。仿真研究结果表明,该方法比目前带钢生产中广为采用的PID控制策略优越,使得系统的动态品质有了较大的改善,响应时间和控制精度都有所提高。 展开更多
关键词 广义预测控制 冷带轧机 电液伺服系统 控自回归积分滑动平均模型 随机梯度估计法
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具有稳定性的约束预测控制 被引量:6
19
作者 陈增强 孙明玮 袁著祉 《系统工程学报》 CSCD 2000年第3期262-266,共5页
通过对不稳定模型的一个简单分解处理 ,得到了一种能够满足输入约束条件的稳定的广义预测控制器 ,并说明了只要约束假设满足一定的合理性条件 ,对于不稳定对象总存在渐近稳定的控制律 ,同时降低了计算复杂度 .
关键词 广义预测控制 约束条件 稳定性 次优性
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多变量非线性系统的有约束模糊预测解耦控制 被引量:9
20
作者 苏佰丽 陈增强 袁著祉 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2007年第5期546-550,共5页
针对多变量非线性系统提出了一种带约束输入的广义预测解耦控制算法:首先对多变量非线性系统建立T-S模糊模型,然后在每个采样点对系统进行局部动态线性化,将得到的系统线性化模型进行对角解耦,然后对其设计带输入约束的GPC算法.该算法... 针对多变量非线性系统提出了一种带约束输入的广义预测解耦控制算法:首先对多变量非线性系统建立T-S模糊模型,然后在每个采样点对系统进行局部动态线性化,将得到的系统线性化模型进行对角解耦,然后对其设计带输入约束的GPC算法.该算法充分考虑了控制输入及其增量受约束的情况,而且不必求Dio-phantine方程,减小了计算量,且削弱了变量之间的耦合程度.最后的仿真结果说明了该算法对多变量非线性系统的有效性. 展开更多
关键词 多变量非线性系统 T—S模糊模型 多变量解耦控制 广义预测控制(GPC) 约束输入
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