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基于改进麻雀搜索算法的广义预测控制参数整定 被引量:1
1
作者 贺宁 郝文斌 李尚 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第1期119-126,共8页
针对多输入多输出(MIMO)的变风量空调(VAV)系统,提出一种基于改进麻雀搜索算法(ISSA)的广义预测控制(GPC)参数整定方法。首先,针对GPC控制器众多参数和系统性能之间关系复杂且难以同时整定的问题,提出通过麻雀搜索算法(SSA)进行参数整... 针对多输入多输出(MIMO)的变风量空调(VAV)系统,提出一种基于改进麻雀搜索算法(ISSA)的广义预测控制(GPC)参数整定方法。首先,针对GPC控制器众多参数和系统性能之间关系复杂且难以同时整定的问题,提出通过麻雀搜索算法(SSA)进行参数整定以提高控制系统的性能指标。其次,针对传统SSA在适应度函数较复杂时存在收敛周期较长的问题,提出一种基于非线性增减种群规模的ISSA以缩短算法的收敛周期。同时,引入事件触发机制(ETM)避免ISSA算法陷入局部最优。最后,通过半实物实验平台验证了所提算法的有效性和鲁棒性。实验结果表明,与传统的SSA算法相比,ISSA收敛时间可减少18.61%,并且通过ISSA进行参数整定后GPC控制系统的调节时间可分别减少87.5%、90%。 展开更多
关键词 变风量空调 广义预测控制 麻雀搜索算法 参数整定 事件触发机制
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智能优化预测算法下船舶航行稳定性控制研究
2
作者 柯金丁 仲金召 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第8期60-64,共5页
船舶在水中航行时,所受到的水动力与船舶的运动状态之间存在着复杂的非线性关系,导致传统的线性控制方法难以取得理想的控制效果。为此,本文引入智能优化预测算法对船舶航行稳定性控制方法进行改进。首先,以航向角偏差为PID控制器输入,... 船舶在水中航行时,所受到的水动力与船舶的运动状态之间存在着复杂的非线性关系,导致传统的线性控制方法难以取得理想的控制效果。为此,本文引入智能优化预测算法对船舶航行稳定性控制方法进行改进。首先,以航向角偏差为PID控制器输入,输出船舶舵令控制值;然后,利用智能优化预测算法中的改进野马算法优化径向基函数神经网络参数,完成水动力与船舶的运动状态之间的非线性关系线性化处理;最后,结合舵令补偿值与舵令控制值,得到最终的舵令控制值;依据最终的舵令控制值获取舵速控制指令,完成船舶的航行稳定性控制。实验证明,该方法在风速扰动与时变航向下,仍能对船舶航行稳定性进行控制,精准跟踪船舶轨迹。 展开更多
关键词 智能优化 预测算法 船舶航行 稳定性控制 改进野马算法
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基于改进BP网络的广义预测控制快速算法 被引量:5
3
作者 王一晶 左志强 《基础自动化》 CSCD 2002年第2期10-12,共3页
提出了一种改进的全局寻优自适应快速BP算法并把其应用于广义预测控制 (GPC)算法中 ,解决了限制GPC实时控制的快速性问题。
关键词 BP算法 广义预测控制 局部极小 人工神经网络 快速算法 反向传播学习算法
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Toeplitz变换广义预测控制改进算法 被引量:1
4
作者 刘文龙 崔焕发 杨振东 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第36期9851-9855,共5页
提出两种改进的Toeplitz变换广义预测控制快速算法。其一,在已有无需Diophantine方程求解的Toeplitz变换广义预测控制算法中引入一种柔化矩阵,避免了复杂的矩阵求逆计算,进一步提高了算法的快速性;其二,通过矩阵变换,将现有基于Diophant... 提出两种改进的Toeplitz变换广义预测控制快速算法。其一,在已有无需Diophantine方程求解的Toeplitz变换广义预测控制算法中引入一种柔化矩阵,避免了复杂的矩阵求逆计算,进一步提高了算法的快速性;其二,通过矩阵变换,将现有基于Diophantine方程求解的Toeplitz变换广义预测控制算法推广到预测时域和控制时域不相等情况,扩展了算法的适用范围。仿真结果验证了上述算法的有效性。 展开更多
关键词 广义预测控制 TOEPLITZ矩阵 柔化矩阵 Trench-Zohar算法
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基于ISSA-DELM算法的CSTR系统广义预测控制研究
5
作者 盛斌 张军 《现代电子技术》 北大核心 2024年第19期123-130,共8页
连续搅拌反应釜(CSTR)作为典型的聚合反应化工生产用到的设备,其在工作运行时具有强非线性、大滞后性和不确定性,用传统的方法难以建立精准的数学模型。文中根据一类CSTR反应过程采用Hammerstein-Wiener模型,使用高斯径向基函数的LS-SV... 连续搅拌反应釜(CSTR)作为典型的聚合反应化工生产用到的设备,其在工作运行时具有强非线性、大滞后性和不确定性,用传统的方法难以建立精准的数学模型。文中根据一类CSTR反应过程采用Hammerstein-Wiener模型,使用高斯径向基函数的LS-SVM分别对模型的两个非线性模块进行建模,并使用其建立的Hammerstein-Wiener模型作为广义预测控制的预测模型;针对广义预测控制的滚动优化环节,采用多策略改进的麻雀算法(ISSA)优化深度极限学习机(DELM)的混和优化算法策略,并利用基准函数测试改进麻雀算法的优越性;最后将混合优化算法应用在非线性CSTR对象上,经过实验证明,所提出的ISSA-DELM混合优化算法对CSTR系统具有较好的控制效果,并与未改进的SSA-DELM算法和DELM算法进行仿真结果对比,结果显示,文中算法控制效果明显优于SSA-DELM算法和传统的DELM算法。 展开更多
关键词 连续搅拌反应釜(CSTR) HAMMERSTEIN-WIENER模型 广义预测控制(GPC) 改进麻雀算法(ISSA) 深度极限学习机(DELM) 高斯径向基函数
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基于改进PSO算法的广义预测控制 被引量:4
6
作者 吴岳 李国勇 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2014年第7期272-274,共3页
广义预测控制的被控对象常常会受到时变、非线性的干扰,同时还会受到外部复杂环境因素的影响,因此在实际运用中,导致参数的精确值不高,同时需要在线进行大量计算。针对这一问题,将改进的PSO算法与广义预测控制算法相结合,综合两者的优点... 广义预测控制的被控对象常常会受到时变、非线性的干扰,同时还会受到外部复杂环境因素的影响,因此在实际运用中,导致参数的精确值不高,同时需要在线进行大量计算。针对这一问题,将改进的PSO算法与广义预测控制算法相结合,综合两者的优点,提高了控制系统的收敛速度和求解精度,增强了鲁棒性。该方法的可行性经仿真得以证明。 展开更多
关键词 广义预测控制 改进PSO 鲁棒性
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基于智能算法的储粮通风温度预测
7
作者 吕宗旺 柳航 孙福艳 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第1期91-98,共8页
在当前粮食安全日益受到关注的背景下,对储粮过程中的温度波动进行准确预测,并通过智能化的通风控制系统实现对储粮环境的优化管理成为亟待解决的问题。基于此,提出一种CNN-BiGRU-Attention网络模型,通过CNN提取特征图中时序数据之间的... 在当前粮食安全日益受到关注的背景下,对储粮过程中的温度波动进行准确预测,并通过智能化的通风控制系统实现对储粮环境的优化管理成为亟待解决的问题。基于此,提出一种CNN-BiGRU-Attention网络模型,通过CNN提取特征图中时序数据之间的潜在关系,并将处理后的特征向量作为BiGRU网络的输入,根据粮情数据的时序特征,在BiGRU网络中加入Attention为粮情特征分配权重;以及采用IPSO优化模型超参数的多模型融合算法来预测粮堆温度。使用吉林省榆树某直属粮库的数据集验证该预测模型,结果显示:均方根误差RMSE为0.046 9,平均绝对误差MAE为0.031 5,确定系数R~2为0.992 5,与其他模型相比,有效地提高预测精度。通过将储粮温度预测功能应用于粮情测控系统中,实现机械通风智能化来保障粮食的安全储藏。 展开更多
关键词 储粮温度预测 改进粒子群算法 粮食储藏 通风控制
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基于改进粒子群算法的约束广义预测控制算法
8
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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改进的广义预测控制及其在温度系统中的应用 被引量:20
9
作者 邓丽 黄炎 +2 位作者 费敏锐 郑敏 蒋婧 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1057-1064,共8页
温度控制在很多生产过程中与生产效率、产品质量和能耗等重大技术经济指标相关联;针对目前温度控制系统中存在大滞后、大惯性以及时变等难题,提出一种新型的广义预测控制算法(AM-GPC),该算法采用基于辅助模型的递推最小二乘法对带积分... 温度控制在很多生产过程中与生产效率、产品质量和能耗等重大技术经济指标相关联;针对目前温度控制系统中存在大滞后、大惯性以及时变等难题,提出一种新型的广义预测控制算法(AM-GPC),该算法采用基于辅助模型的递推最小二乘法对带积分的受控自回归滑动平均模型(CARIMA)进行高精度参数估计,并将其应用于温度控制系统中。仿真结果表明提出的AM-GPC算法较传统的广义预测控制算法具有参数估计收敛快、自适应能力强以及跟踪能力强等特点。 展开更多
关键词 辅助模型 广义预测控制算法 AM-GPC算法 温度控制
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广义预测控制:理论、算法与应用 被引量:42
10
作者 王伟 杨建军 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期777-786,共10页
本文简要介绍了广义预测控制基本方法及其近年来提出的改进广义预测控制算法,并对非线性系统广义预测控制、多变量系统广义预测控制、广义预测控制的稳定性与鲁棒性分析作了进一步讨论.最后,概述了广义预测控制在工业中的应用和广义... 本文简要介绍了广义预测控制基本方法及其近年来提出的改进广义预测控制算法,并对非线性系统广义预测控制、多变量系统广义预测控制、广义预测控制的稳定性与鲁棒性分析作了进一步讨论.最后,概述了广义预测控制在工业中的应用和广义预测控制的进一步研究方向. 展开更多
关键词 广义预测控制 预测控制 控制理论 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
11
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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灰色广义预测控制算法及仿真研究 被引量:13
12
作者 罗开元 高峰 胡俐蕊 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期207-210,共4页
基于灰色系统模型 ,构造了一种新的广义预测控制算法 .该算法仅在线估计两个参数 ,不用求解Dio phantine方程 .从而大大减少了计算量 ,增强了实时性 .仿真实验说明 。
关键词 广义预测控制算法 仿真 灰色系统 鲁棒性 系统辨识
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基于改进PSO算法的过热汽温神经网络预测控制 被引量:17
13
作者 肖本贤 王晓伟 +1 位作者 朱志国 刘一福 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期569-573,共5页
将改进粒子群优化算法(MPSO)融合到神经网络预测控制中,提出了基于MPSO-RBF混合优化策略的模型预测器,以及基于MPSO算法的非线性优化控制器.针对过热汽温的控制。构造了基于神经网络预测控制的串级控制系统,并就该系统在实现时所涉及到... 将改进粒子群优化算法(MPSO)融合到神经网络预测控制中,提出了基于MPSO-RBF混合优化策略的模型预测器,以及基于MPSO算法的非线性优化控制器.针对过热汽温的控制。构造了基于神经网络预测控制的串级控制系统,并就该系统在实现时所涉及到的预测模型、滚动优化算法、反馈校正、仿真参数设置问题等进行了分析,给出了MPSO算法的粒子编码、操作设计和混合优化算法步骤.对某超临界600 MW直流锅炉高温过热器的过热汽温控制,进行了仿真试验,结果表明该方法具有良好的性能指标和应用前景. 展开更多
关键词 改进PSO算法 RBF神经网络 优化策略 神经网络预测控制 过热汽温
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改进差分进化算法在非线性模型预测控制中的应用 被引量:10
14
作者 刘振泽 许洋 王峰明 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期680-685,共6页
为了解决非线性模型预测控制在实际工程系统应用时,传统方法求解非凸的非线性规划问题容易陷入局部极小,计算量随着问题维数的增加呈几何级数增长的问题,对传统的差分进化算法进行了改进.通过动态调节差分进化算法的主要参数加快差分进... 为了解决非线性模型预测控制在实际工程系统应用时,传统方法求解非凸的非线性规划问题容易陷入局部极小,计算量随着问题维数的增加呈几何级数增长的问题,对传统的差分进化算法进行了改进.通过动态调节差分进化算法的主要参数加快差分进化算法的收敛速度,同时采用多种突变策略增加种群的多样性,有效克服了传统差分进化算法容易陷入局部极小的缺点.在简单三容液位系统上的仿真实验结果证明了该算法的有效性和可行性,在工业应用中具有较好的应用前景. 展开更多
关键词 非线性系统 改进差分进化算法 模型预测控制 三容液位控制系统
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隐式广义预测自校正控制算法的混合仿真研究 被引量:14
15
作者 李国勇 谢克明 《系统仿真学报》 CAS CSCD 1999年第3期157-160,166,共5页
利用广义预测控制与动态矩阵控制的等价性,根据动态矩阵控制中误差校正原理,对广义预测控制算法中的开环预测向量f作了修正。并通过模拟仿真仪对该算法进行了混合仿真研究。
关键词 广义预测控制 自校正控制 算法 混合仿真
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基于遗传算法的约束广义预测控制 被引量:11
16
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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输入受限广义预测控制算法的可行性 被引量:10
17
作者 杨建军 王伟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期113-116,共4页
在系统输入受限的情况下,采用一般的广义预测控制或受限时域预测控制有可能会造成控制算法不可行,从而使系统的性能变坏或不稳定.针对这个问题,本文提出一种保证可行性的控制算法,并证明该算法能够使系统渐近稳定且最终使条件设定值跟... 在系统输入受限的情况下,采用一般的广义预测控制或受限时域预测控制有可能会造成控制算法不可行,从而使系统的性能变坏或不稳定.针对这个问题,本文提出一种保证可行性的控制算法,并证明该算法能够使系统渐近稳定且最终使条件设定值跟踪系统的实际设定值. 展开更多
关键词 广义预测控制 可行性 控制算法 最优控制
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对角CARIMA模型多变量广义预测控制器系数直接算法 被引量:10
18
作者 李奇安 褚健 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期59-65,共7页
为了简化多变量广义预测控制MGPC的设计与实现,提出了对角CARIMA(Controlledautoregressiveintegratedmovingaverage)模型MGPC控制器系数的直接求解方法.利用多变量对角CARIMA模型直接递推得到了非常简洁的MGPC控制器,控制增量等于控制... 为了简化多变量广义预测控制MGPC的设计与实现,提出了对角CARIMA(Controlledautoregressiveintegratedmovingaverage)模型MGPC控制器系数的直接求解方法.利用多变量对角CARIMA模型直接递推得到了非常简洁的MGPC控制器,控制增量等于控制器系数与设定值、过程输入输出历史数据、模型预测误差历史数据的乘积,控制器系数只与模型参数和设计参数有关,控制器系数维数只由模型结构参数决定.避免了Diophantine方程的求解,减少了在线计算量,简化了MGPC控制器的实现.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 多变量 CARIMA模型 自适应控制 直接算法
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一种基于滑模的广义预测控制新算法 被引量:3
19
作者 刘福才 王娟 +1 位作者 石淼 高秀伟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第10期1348-1351,1358,共5页
将广义预测控制和滑模控制结合起来,提出一种新的广义预测控制方法。通过对系统输出预测得到切换函数值,求解开环优化求得控制律,并将当前时刻的控制作用于对象,下一时刻重复此过程。该方法具有预测控制在线处理约束及滑模控制对于干扰... 将广义预测控制和滑模控制结合起来,提出一种新的广义预测控制方法。通过对系统输出预测得到切换函数值,求解开环优化求得控制律,并将当前时刻的控制作用于对象,下一时刻重复此过程。该方法具有预测控制在线处理约束及滑模控制对于干扰的不变性的优点。最后分析了零终端滑模约束的广义预测控制的稳定性。 展开更多
关键词 广义预测控制 算法 滑模控制 稳定性 工业控制
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广义预测控制逆矩阵Toeplitz变换的快速算法 被引量:5
20
作者 陈志旺 刘文龙 刘志辉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1626-1631,共6页
为提高广义预测控制系统的实时性,基于Toeplitz变换提出了广义预测控制(GPC)逆矩阵的快速算法。在预测时域N和控制时域M相等与不相等两种情况下,将控制律求逆部分变换成Toeplitz形式,采用Trench-Zohar求逆算法和下三角矩阵求逆算法快速... 为提高广义预测控制系统的实时性,基于Toeplitz变换提出了广义预测控制(GPC)逆矩阵的快速算法。在预测时域N和控制时域M相等与不相等两种情况下,将控制律求逆部分变换成Toeplitz形式,采用Trench-Zohar求逆算法和下三角矩阵求逆算法快速求取变换后的逆矩阵。分析表明,该算法计算量比常规求逆计算低一阶,并且步骤简便,容易编程实现。实验研究验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 广义预测控制 逆矩阵 TOEPLITZ矩阵 Trench—Zohar算法
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