五相感应电机变采样周期模型预测控制策略

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作者 陈会鸽 王双岭 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期318-326,338,共10页

针对无调制模块的模型预测控制器MPC(model predictive controller)存在的谐波含量高问题,提出1种新型基于模型的变采样周期MPC策略,并将其应用于五相感应电机驱动系统。分析了MPC对时间固定离散化所带来的问题,而引入调制或调制替代来... 针对无调制模块的模型预测控制器MPC(model predictive controller)存在的谐波含量高问题,提出1种新型基于模型的变采样周期MPC策略,并将其应用于五相感应电机驱动系统。分析了MPC对时间固定离散化所带来的问题,而引入调制或调制替代来解决此问题将使控制系统复杂度增加,故遵循更简单、自然的思路,基于追击算法来改变采样间隔,结合MPC确定最优控制动作和实施时间,实现变采样周期MPC方案。利用五相感应电机驱动系统开展实验,实验结果验证了新型变采样周期MPC优良的参考跟踪和电流谐波性能。 展开更多

关键词 模型预测控制器 数字控制系统 变采样周期 追击算法 五相感应电机

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网络控制系统的动态权重变采样周期调度算法 被引量：6

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作者 田中大 李树江 +1 位作者 王艳红 于洪霞 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期114-120,共7页

为提高网络控制系统的性能,提出一种用于网络控制系统的动态权重变采样周期调度算法.首先,通过二次平方根映射函数,根据控制回路数据传输误差对各个控制回路赋予不同的动态权重;然后,根据当前网络运行状况,通过比例控制预测新的网络利用... 为提高网络控制系统的性能,提出一种用于网络控制系统的动态权重变采样周期调度算法.首先,通过二次平方根映射函数,根据控制回路数据传输误差对各个控制回路赋予不同的动态权重;然后,根据当前网络运行状况,通过比例控制预测新的网络利用率,同时利用最小二乘支持向量机算法预测各回路数据包传输时间;最后,在网络带宽资源受限的情况下,利用回路动态权重、网络利用率预测值并结合控制回路数据包传输时间,动态的调整回路的采样周期,使得网络控制系统的性能得到优化.仿真实验表明,提出的变采样周期调度算法能够使得网络利用率收敛到设定值,减少了控制回路的数据传输时延,提高了系统的输出响应与控制性能. 展开更多

关键词 网络控制系统 动态权重 变采样周期 调度 网络利用率

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变采样周期锁相环的分析与设计 被引量：8

3

作者 张晓蕊 许津铭 +1 位作者 钱强 谢少军 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2605-2610,共6页

现有文献对变采样周期锁相环(variable sampling period PLL,VSP_PLL)的原理分析尚不深入,且未给出其调节器设计方法。通过与传统的基于同步旋转坐标系锁相环(synchronous reference frame PLL,SRF_PLL)对比,明晰了VSP_PLL的控制机制,... 现有文献对变采样周期锁相环(variable sampling period PLL,VSP_PLL)的原理分析尚不深入,且未给出其调节器设计方法。通过与传统的基于同步旋转坐标系锁相环(synchronous reference frame PLL,SRF_PLL)对比,明晰了VSP_PLL的控制机制,揭示了其内在联系。建立了VSP_PLL的离散域数学模型,分析了采用不同调节器的VSP_PLL环路特性,得出了调节器(包括其型式及参数)的优化设计方法。实验结果验证了所设计的VSP_PLL在电网电压出现谐波、不平衡、幅值及频率瞬变的情况下均可准确快速地锁相。 展开更多

关键词 锁相环 变采样周期 三相不平衡 调节器设计

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网络控制系统的模糊权重变采样周期调度策略 被引量：3

4

作者 田中大 李树江 +2 位作者 王艳红 高宪文 石彤 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期980-986,共7页

网络控制系统的性能受到采样周期的影响.针对多回路网络控制系统,根据系统控制回路误差和误差变化率,利用模糊推理计算各回路的动态权重,同时根据当前网络运行状况预测新的网络利用率,然后利用ARIMA算法对数据包传输时间进行预测,最后... 网络控制系统的性能受到采样周期的影响.针对多回路网络控制系统,根据系统控制回路误差和误差变化率,利用模糊推理计算各回路的动态权重,同时根据当前网络运行状况预测新的网络利用率,然后利用ARIMA算法对数据包传输时间进行预测,最后在网络带宽一定的条件下,利用模糊动态权重系数、网络利用率、数据包传输时间,不断的改变系统中各控制回路的采样周期,达到优化网络控制系统性能的目的.利用True Time工具箱进行的仿真验证了本文方法的有效性. 展开更多

关键词 网络控制系统 调度 变采样周期 模糊

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基于变采样周期的CPS多重优先级调度研究 被引量：3

5

作者 徐久强 张鹏宇 +2 位作者 张佳观 王进法 赵海 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期193-199,共7页

信息物理融合系统(CPS)是实现能源互联网中信息技术和电网技术融合的重要技术体系。针对在CPS中采用传统调度策略导致的高丢包率、低利用率和网络延时长等问题,提出了一种多重优先级的调度策略,该调度策略能够保证信息在网络中传递的灵... 信息物理融合系统(CPS)是实现能源互联网中信息技术和电网技术融合的重要技术体系。针对在CPS中采用传统调度策略导致的高丢包率、低利用率和网络延时长等问题,提出了一种多重优先级的调度策略,该调度策略能够保证信息在网络中传递的灵活性;基于该调度策略,针对CPS不同组成部分的特点,提出了两种变采样周期算法,该算法能够同时兼顾网络资源情况和系统控制性能,使系统在网络资源受限的情况下能够达到稳定状态。最后,根据能源互联网的特点,描述了如何将该调度策略应用于能源互联网中。 展开更多

关键词 信息物理融合系统 网络传输调度 变采样周期 能源互联网

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基于多观测器的变采样周期网络控制系统的H_∞控制 被引量：3

6

作者 张翼 孙福学 张庆灵 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1681-1684,共4页

研究了变采样区间和多状态观测器的联合设计问题.考虑到网络诱导时延可能大于一个采样周期,假定采样周期取值在有限集内切换,构建具有单状态观测器和多状态观测器的网络控制系统Markov跳变模型.在此基础上,基于Markov理论,获得闭环网络... 研究了变采样区间和多状态观测器的联合设计问题.考虑到网络诱导时延可能大于一个采样周期,假定采样周期取值在有限集内切换,构建具有单状态观测器和多状态观测器的网络控制系统Markov跳变模型.在此基础上,基于Markov理论,获得闭环网络控制系统随机稳定的充分条件和最优H∞范数上界.并且,应用线性矩阵不等式技术,获得模型依赖控制器和观测器设计方案.仿真对比表明多状态观测器对网络控制系统更有效. 展开更多

关键词 网络控制系统 变采样周期 状态观测器 随机稳定 H∞控制

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网络控制系统时变采样周期的建模与切换控制 被引量：6

7

作者 刘义才 刘斌 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期208-212,共5页

针对具有双边随机时延和丢包的网络控制系统,采用了主动时变采样周期的方法,利用事件和时间驱动相结合方式,传感器的采样周期可实时地跟随网络延时和丢包的变化而改变,克服了长时延和数据包错序的问题。然后将系统建立为统一的切换系统... 针对具有双边随机时延和丢包的网络控制系统,采用了主动时变采样周期的方法,利用事件和时间驱动相结合方式,传感器的采样周期可实时地跟随网络延时和丢包的变化而改变,克服了长时延和数据包错序的问题。然后将系统建立为统一的切换系统模型,结合基于平均驻留时间的方法,给出了系统状态满足指数稳定的条件,并且描述了其指数衰减率和丢包率之间的定量关系。最后通过数值例仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 网络控制系统 变采样周期 切换系统 网络诱导时延 丢包

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变采样周期网络控制系统的非脆弱保性能控制 被引量：6

8

作者 于水情 李俊民 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期856-861,共6页

研究了一类具有随机时延和控制器增益扰动的非线性网络控制系统的非脆弱保性能控制问题。基于变采样周期的方法,将网络控制系统建模为非线性Markov跳变系统。利用Lyapunov稳定性理论,给出了保证整个闭环系统均方随机渐近稳定的充分条件... 研究了一类具有随机时延和控制器增益扰动的非线性网络控制系统的非脆弱保性能控制问题。基于变采样周期的方法,将网络控制系统建模为非线性Markov跳变系统。利用Lyapunov稳定性理论,给出了保证整个闭环系统均方随机渐近稳定的充分条件。通过线性矩阵不等式的方法,设计了一种非脆弱状态反馈控制器,在该控制器的作用下,闭环系统的能量函数值不超过一个规定的上界。仿真算例说明了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 网络控制系统 变采样周期 非脆弱 线性矩阵不等式 保性能控制

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变采样周期网络控制系统的量化状态反馈控制 被引量：4

9

作者 于水情 李俊民 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期814-817,共4页

研究了一类具有变采样周期的网络控制系统的量化状态反馈控制问题.将从传感器到控制器的随机时延作为系统的时变采样周期,通过将具有时变采样周期、随机时延和量化器的网络控制系统建模为M arkov跳变系统,利用李雅普诺夫稳定性理论和线... 研究了一类具有变采样周期的网络控制系统的量化状态反馈控制问题.将从传感器到控制器的随机时延作为系统的时变采样周期,通过将具有时变采样周期、随机时延和量化器的网络控制系统建模为M arkov跳变系统,利用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法给出了系统指数均方稳定的充分条件,并设计了一种量化状态反馈控制器.通过仿真算例说明了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 网络控制系统 变采样周期 量化 线性矩阵不等式 随机时延

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变采样周期网络化系统鲁棒容错控制 被引量：4

10

作者 樊金荣 方华京 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第5期859-863,共5页

针对网络控制系统中存在的时变采样周期与时延,通过矩阵Jordan变换与分解,将采样周期和时延的不确定性转变为系统结构参数的不确定性,建立了离散时间凸多面体不确定系统模型。在此基础上,首先设计观测器,保证系统状态和故障估计收敛于... 针对网络控制系统中存在的时变采样周期与时延,通过矩阵Jordan变换与分解,将采样周期和时延的不确定性转变为系统结构参数的不确定性,建立了离散时间凸多面体不确定系统模型。在此基础上,首先设计观测器,保证系统状态和故障估计收敛于实际值。接着,根据估计的故障,设计了主动动态输出反馈鲁棒容错控制器,给出了执行器发生故障时,系统能保持渐近稳定的充分条件。将控制器设计问题转化为以线性矩阵不等式形式为约束条件的凸优化问题,进而得出了最优H∞鲁棒容错控制器参数的具体表达式。数值仿真验证了提出的设计方法的有效性。 展开更多

关键词 网络控制系统 变采样周期 凸多面体不确定性 容错控制 线性矩阵不等式

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变采样周期网络控制系统的模态依赖的H_∞预测控制 被引量：2

11

作者 于水情 李俊民 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期113-118,180,共7页

研究了一类具有随机时延和外部扰动的网络控制系统的H∞预测状态反馈控制器的设计问题.利用变采样周期的方法,将连续的网络控制系统离散化,从而建模为部分转移概率未知的马尔可夫跳变线性系统.利用一步性能函数,给出了保证整个闭环系统... 研究了一类具有随机时延和外部扰动的网络控制系统的H∞预测状态反馈控制器的设计问题.利用变采样周期的方法,将连续的网络控制系统离散化,从而建模为部分转移概率未知的马尔可夫跳变线性系统.利用一步性能函数,给出了保证整个闭环系统随机渐进稳定且具有性能指标上界的充分条件,通过线性矩阵不等式的方法,给出了预测状态反馈控制器的设计方法。 展开更多

关键词 网络控制系统 预测控制 变采样周期 部分转移概率未知 线性矩阵不等式

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鲸鱼优化相关向量机的网络控制系统变采样周期调度 被引量：3

12

作者 时维国 国明 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期2348-2355,共8页

针对资源受限的网络控制系统,提出一种基于鲸鱼优化相关向量机的变采样周期调度算法。通过网络监测模块获取网络带宽与数据传输时间数据,建立鲸鱼优化相关向量机的预测模型,实现对网络带宽及数据传输时间的预测。采用模糊推理计算系统... 针对资源受限的网络控制系统,提出一种基于鲸鱼优化相关向量机的变采样周期调度算法。通过网络监测模块获取网络带宽与数据传输时间数据,建立鲸鱼优化相关向量机的预测模型,实现对网络带宽及数据传输时间的预测。采用模糊推理计算系统各回路通信带宽的分配权重,进而结合通信带宽及数据传输时间的预测值对各闭环回路的采样周期进行计算,完成采样周期的实时调节。仿真结果表明,在资源受限条件下,所提算法保证了系统的稳定性与控制精度。 展开更多

关键词 网络控制系统 鲸鱼优化算法 相关向量机 模糊反馈调度 变采样周期

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双参数优先级递推式变采样周期调度算法 被引量：1

13

作者 时维国 许超 +1 位作者 王迅 王祥泰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1711-1716,共6页

针对资源受限的网络控制系统,提出了一种基于双参数优先级的递推式变采样周期动态调度算法。计算控制回路的网络需求度和网络紧急度双参数,并以控制回路误差的绝对值建立二次平方根映射函数来确定双参数权重,实现对传感器优先级的调度... 针对资源受限的网络控制系统,提出了一种基于双参数优先级的递推式变采样周期动态调度算法。计算控制回路的网络需求度和网络紧急度双参数,并以控制回路误差的绝对值建立二次平方根映射函数来确定双参数权重,实现对传感器优先级的调度。同时,综合分析控制回路性能递推动态调节各控制回路的采样周期,在保证控制系统的稳定的前提下完成调度调节。仿真表明该调度算法提高了网络控制系统的控制质量。 展开更多

关键词 网络控制系统 双参数 优先级 递推变采样周期

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变采样周期PI控制算法的仿真研究

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作者 任作新 史永丽 《系统仿真学报》 CAS CSCD 1999年第6期477-480,共4页

使用ＭＡＴＬＡＢ中的ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真工具对变采样周期的全数字化直流调速系统的ＰＩ控制算法进行了仿真研究，并提出了变采样周期的ＰＩ控制新算法。

关键词 变采样周期 PI控制 算法 直流调速系统 仿真

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变采样周期网络控制系统的模型预测控制

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作者 于水情 李俊民 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期4750-4756,共7页

对一类具有随机时延和输入约束的网络控制系统,利用变采样周期的方法,将连续的被控对象离散化,从而将网络控制系统建模为部分转移概率未知的Markov跳变系统。基于预测控制的滚动优化原理,提出一种模型预测控制策略,通过线性矩阵不等式... 对一类具有随机时延和输入约束的网络控制系统,利用变采样周期的方法,将连续的被控对象离散化,从而将网络控制系统建模为部分转移概率未知的Markov跳变系统。基于预测控制的滚动优化原理,提出一种模型预测控制策略,通过线性矩阵不等式的方法,给出保证整个闭环系统随机渐近稳定充分条件。仿真算例说明所提方法的有效性。 展开更多

关键词 网络控制系统 模型预测控制 滚动优化 变采样周期 部分转移概率未知

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一种新的变采样周期策略在不确定负载NCS中的应用 被引量：6

16

作者 戴小溪 刘爱伦 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期95-101,共7页

由于网络本身以及网络中应用节点的不确定性,使得网络控制系统工作在一个可变负载、开放、不稳定的环境中。为保证网络控制系统在可变负载的网络环境中稳定运行,提出了一种基于多输入多输出支持向量机(MIMO-SVM)的变采样周期策略,根据... 由于网络本身以及网络中应用节点的不确定性,使得网络控制系统工作在一个可变负载、开放、不稳定的环境中。为保证网络控制系统在可变负载的网络环境中稳定运行,提出了一种基于多输入多输出支持向量机(MIMO-SVM)的变采样周期策略,根据网络负载的变化,动态地更新各控制回路的采样周期。仿真结果表明:该策略可以使可变负载的网络控制系统始终稳定运行,并且在提高网络控制系统控制性能的同时也提高了网络的可调度性。 展开更多

关键词 可变负载 多输入多输出 支持向量机 变采样周期

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主动变采样周期方法在网络化控制系统中的应用 被引量：2

17

作者 姚远 戴亚平 刘秀芝 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期970-975,共6页

针对基于Internet的网络控制系统中由于控制器位置变化可能导致控制性能下降甚至不稳定的问题,提出了主动变采样周期的网络化控制器设计方法.为变采样周期的网络化控制系统建立了离散数学模型,采用Lyapunov方法给出了短延时情况下主动... 针对基于Internet的网络控制系统中由于控制器位置变化可能导致控制性能下降甚至不稳定的问题,提出了主动变采样周期的网络化控制器设计方法.为变采样周期的网络化控制系统建立了离散数学模型,采用Lyapunov方法给出了短延时情况下主动变采样周期网络控制系统闭环稳定的充分条件,并在倒立摆网络化控制系统中进行了实验验证.实验结果证明了采用固定采样周期的控制器在网络位置变化后可能使系统不稳定,采用主动变采样周期的状态反馈控制方法设计的控制器在网络位置变化后仍然可以使系统稳定. 展开更多

关键词 网络化控制 网络延时 主动变采样周期

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一种变采样周期的网络控制系统控制与调度协同设计新方法 被引量：3

18

作者 都业龙 时维国 《电子测量技术》 北大核心 2022年第12期31-39,共9页

针对存在时变时延与随机丢包的变采样周期网络控制系统,提出了一种鲁棒H控制与采样周期调度协同设计方法。运用模糊控制中的最大隶属度解模糊方法,依据系统误差大小使得采样周期在几个固定值之间切换。根据采样周期计算出满足H性能指标... 针对存在时变时延与随机丢包的变采样周期网络控制系统,提出了一种鲁棒H控制与采样周期调度协同设计方法。运用模糊控制中的最大隶属度解模糊方法,依据系统误差大小使得采样周期在几个固定值之间切换。根据采样周期计算出满足H性能指标的状态反馈矩阵K,并按照当前的采样周期选择相对应的K来计算控制量。可以避免由同时考虑时变采样周期与时变时延所带来的强保守性。设计鲁棒H控制器时采用Markov链描述系统随机丢包,使得建模更贴近实际情况,运用标称点法确定由时延组成的系统不确定项的范数界,可以进一步减小保守性。最后,数值仿真结果验证了该协同设计方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 网络控制系统 变采样周期 协同设计 标称点法 H∞控制

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基于变采样周期的青霉素发酵过程多阶段建模及监控

19

作者 姬鹏飞 赵忠盖 刘飞 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第4期427-431,共5页

在间歇生产过程故障监测与诊断中,多向主元分析(MPCA)是一种较为有效的方法,但由于其自身的线性化特点,使之难以处理复杂的非线性系统。针对发酵过程的特点,提出一种多阶段模型MPCA方法,用多阶段线性结构代替传统MPCA单模型线性化结构,... 在间歇生产过程故障监测与诊断中,多向主元分析(MPCA)是一种较为有效的方法,但由于其自身的线性化特点,使之难以处理复杂的非线性系统。针对发酵过程的特点,提出一种多阶段模型MPCA方法,用多阶段线性结构代替传统MPCA单模型线性化结构,以分段线性建模逼近非线性的方式,克服了传统MPCA方法处理非线性过程的不足,并根据不同阶段的变量关系的剧烈程度采取不同的采样周期,对建模数据进行优化筛选,从而提高了在线监控和故障诊断的准确性和及时性。 展开更多

关键词 多向主元分析 多模型结构 变采样周期

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应用时域变周期采样的柴油机试验建模 被引量：12

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作者 曹恒 孙宝元 +2 位作者 段军 潘大德 李天福 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期223-229,共7页

提出了一种改进时域采样的建模方法。在分析柴油机闭环低阶控制模型可辨识性的基础上 ,使用基于曲轴角度域的时域变周期采样和相关最小二乘算法 ,辨识了用于柴油机电子调速器参数优化的柴油机低阶动态模型。在 1 6V2 4 0 ZA和 Z61 35柴... 提出了一种改进时域采样的建模方法。在分析柴油机闭环低阶控制模型可辨识性的基础上 ,使用基于曲轴角度域的时域变周期采样和相关最小二乘算法 ,辨识了用于柴油机电子调速器参数优化的柴油机低阶动态模型。在 1 6V2 4 0 ZA和 Z61 35柴油机上的仿真和试验证明该方法简便易行 。 展开更多

关键词 变周期采样 柴油机 数学模型

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