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基于未建模动态补偿的非线性自适应切换控制方法
被引量:
23
1
作者
柴天佑
张亚军
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第7期773-786,共14页
针对一类不确定的离散时间零动态不稳定的单输入-单输出(Single-input single-output,SISO)非线性系统,提出了一种基于未建模动态补偿的非线性控制器.采用自适应神经模糊推理系统(Adaptive-network-based fuzzy inference system,ANFIS...
针对一类不确定的离散时间零动态不稳定的单输入-单输出(Single-input single-output,SISO)非线性系统,提出了一种基于未建模动态补偿的非线性控制器.采用自适应神经模糊推理系统(Adaptive-network-based fuzzy inference system,ANFIS)和一一映射相结合的方法估计未建模动态.在此基础上,提出了由线性自适应控制器、非线性自适应控制器以及切换机制组成的自适应切换控制方法.该方法通过对上述两种控制器的切换,保证闭环系统输入输出信号有界的同时,改善系统性能.本文将要求未建模动态全局有界的条件放宽为线性增长,建立了所提自适应控制方法的稳定性和收敛性分析.通过仿真比较和水箱的液位控制实验,验证了所提方法的有效性.
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关键词
非线性系统
不稳定零
动态
未建模动态补偿
自适应切换控制
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职称材料
虚拟未建模动态补偿驱动的双率自适应控制
被引量:
10
2
作者
杨天皓
李健
+2 位作者
贾瑶
刘腾飞
柴天佑
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第2期299-310,共12页
工业换热过程是蒸汽与循环水在换热器中进行热交换,使供水温度达到工艺规定的目标范围内的复杂工业过程.由于存在蒸汽压力、回水流量波动以及换热器内管壁结垢的扰动,导致被控对象模型参数发生未知随机的大范围变化,使控制器积分作用失...
工业换热过程是蒸汽与循环水在换热器中进行热交换,使供水温度达到工艺规定的目标范围内的复杂工业过程.由于存在蒸汽压力、回水流量波动以及换热器内管壁结垢的扰动,导致被控对象模型参数发生未知随机的大范围变化,使控制器积分作用失效,造成内环蒸汽流量和外环供水温度波动,相互影响,甚至谐振.针对上述问题,利用工业换热过程运行在工作点附近的特点,用确定性低阶线性模型和虚拟未建模动态来描述被控过程.将自适应信号法与双率控制技术相结合,提出了以蒸汽流量为内环输出、以供水温度为外环输出的双率自适应控制器,并给出了该控制器的稳定性和收敛性分析.本文将工业换热过程机理模型作为被控对象,进行了半实物仿真.结果表明,对于工业换热过程,在模型参数大范围变化时,本文提出的控制方法可以将供水温度控制在工艺要求的目标范围内.
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关键词
虚拟
未建模动态补偿
工业换热过程
区间控制
PI控制
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职称材料
再磨过程的泵池液位和给矿压力双速率区间控制
被引量:
9
3
作者
王兰豪
贾瑶
柴天佑
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第6期993-1006,共14页
赤铁矿再磨过程是以矿浆泵频率为输入、以给矿压力为内环输出、以泵池液位为外环输出的强非线性串级工业过程.当赤铁矿粒度分布大范围变化,导致一段磨矿与磁选矿浆流量和再磨排矿流量频繁波动,使泵池液位频繁波动,造成内外环频繁波动....
赤铁矿再磨过程是以矿浆泵频率为输入、以给矿压力为内环输出、以泵池液位为外环输出的强非线性串级工业过程.当赤铁矿粒度分布大范围变化,导致一段磨矿与磁选矿浆流量和再磨排矿流量频繁波动,使泵池液位频繁波动,造成内外环频繁波动.本文将上述动态特性变化用未建模动态来描述,通过设计消除前一时刻未建模动态补偿信号叠加于基于线性模型设计的反馈控制器,采用一步最优前馈控制律和提升技术,提出了泵池液位和给矿压力双速率区间控制算法.给出了所提控制算法的稳定性和收敛性分析,通过半实物仿真实验表明所提出的控制算法可以将处于频繁随机波动的泵池液位和给矿压力变化率控制在目标值范围内.
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关键词
再磨过程
未建模动态补偿
PI控制
双速率控制
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职称材料
混合选别浓密过程双速率智能切换控制
被引量:
8
4
作者
王琳岩
李健
+1 位作者
贾瑶
柴天佑
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第2期330-343,共14页
赤铁矿混合选别浓密过程是以底流矿浆泵频率为输入,以底流矿浆流量为内环输出,以底流矿浆浓度为外环输出的强非线性串级工业过程.由于受到频繁的浮选过程产生的中矿矿浆和污水的随机干扰,底流矿浆浓度外环和流量内环始终处于动态变化之...
赤铁矿混合选别浓密过程是以底流矿浆泵频率为输入,以底流矿浆流量为内环输出,以底流矿浆浓度为外环输出的强非线性串级工业过程.由于受到频繁的浮选过程产生的中矿矿浆和污水的随机干扰,底流矿浆浓度外环和流量内环始终处于动态变化之中,控制器积分作用失效,内外环相互影响,使被控系统的动态性能变坏,底流矿浆浓度与流量超出工艺规定的控制目标的范围,甚至产生谐振.本文针对上述问题利用提升技术建立基于内环流量闭环动态模型的浓度外环动态模型,将基于未建模动态补偿驱动的一步最优PI控制和基于模糊推理与规则推理的切换控制相结合,提出了由浓度外环控制和流量内环控制组成的混合选别浓密过程的双速率智能切换控制算法,建立了由机理主模型和神经网络补偿模型组成的混合选别浓密过程动态模型.所提算法通过混合选别浓密过程的半实物仿真实验结果表明本文所提控制方法的有效性.
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关键词
混合选别浓密过程
双速率切换控制
未建模动态补偿
一步最优PI控制
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职称材料
基于整体辨识策略的非线性自适应控制方法
被引量:
2
5
作者
张政煊
杨翊卓
+2 位作者
代伟
周平
杨春雨
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期2039-2048,共10页
针对一类离散时间下的未知动态非线性系统,为解决传统自适应控制方法在交替辨识非线性系统时由于辨识精度低而导致的控制性能差的问题,本文提出了一种基于整体辨识策略的未建模动态补偿的自适应控制方法.利用随机向量函数链接(RVFL)网...
针对一类离散时间下的未知动态非线性系统,为解决传统自适应控制方法在交替辨识非线性系统时由于辨识精度低而导致的控制性能差的问题,本文提出了一种基于整体辨识策略的未建模动态补偿的自适应控制方法.利用随机向量函数链接(RVFL)网络的直链与增强结构特性挖掘其与低阶线性模型和高阶未建模动态项的等价对应关系,并融入权值偏差惩罚项,设计了网络模型参数在线更新算法辨识非线性系统参数.根据在线辨识的线性模型参数和未建模动态估计量,采用一步超前最优控制策略设计线性控制器和未建模动态补偿器.数值仿真表明,所提方法优于交替辨识下的非线性自适应控制方法,并通过工业应用的仿真研究验证所提方法在工业上的可用性.最后,对本文控制方法在实际应用中的潜在问题及理论受限条件的放松进行分析和展望.
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关键词
随机向量函数链接网络
非线性
自适应控制
未建模动态补偿
输出权值偏差惩罚
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职称材料
题名
基于未建模动态补偿的非线性自适应切换控制方法
被引量:
23
1
作者
柴天佑
张亚军
机构
流程工业综合自动化国家重点实验室(东北大学)
东北大学自动化研究中心
出处
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第7期773-786,共14页
基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2002CB312201)
国家自然科学基金(60534010
+3 种基金
61004091)
国家创新研究群体科学基金(60521003)
高等学校学科创新引智计划项目(B08015)
国家科技支撑计划(2008BAB31B03)资助~~
文摘
针对一类不确定的离散时间零动态不稳定的单输入-单输出(Single-input single-output,SISO)非线性系统,提出了一种基于未建模动态补偿的非线性控制器.采用自适应神经模糊推理系统(Adaptive-network-based fuzzy inference system,ANFIS)和一一映射相结合的方法估计未建模动态.在此基础上,提出了由线性自适应控制器、非线性自适应控制器以及切换机制组成的自适应切换控制方法.该方法通过对上述两种控制器的切换,保证闭环系统输入输出信号有界的同时,改善系统性能.本文将要求未建模动态全局有界的条件放宽为线性增长,建立了所提自适应控制方法的稳定性和收敛性分析.通过仿真比较和水箱的液位控制实验,验证了所提方法的有效性.
关键词
非线性系统
不稳定零
动态
未建模动态补偿
自适应切换控制
Keywords
Nonlinear system
unstable zero dynamics
unmodeled dynamics compensation
adaptive switching control
分类号
TP273.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
虚拟未建模动态补偿驱动的双率自适应控制
被引量:
10
2
作者
杨天皓
李健
贾瑶
刘腾飞
柴天佑
机构
东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室
北京矿冶科技集团有限公司信息技术与自动化研究设计所
国家冶金自动化工程技术研究中心
出处
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第2期299-310,共12页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)(2015AA043802)
国家自然科学基金(61603393)
中国博士后科学基金(2015M581355)资助~~
文摘
工业换热过程是蒸汽与循环水在换热器中进行热交换,使供水温度达到工艺规定的目标范围内的复杂工业过程.由于存在蒸汽压力、回水流量波动以及换热器内管壁结垢的扰动,导致被控对象模型参数发生未知随机的大范围变化,使控制器积分作用失效,造成内环蒸汽流量和外环供水温度波动,相互影响,甚至谐振.针对上述问题,利用工业换热过程运行在工作点附近的特点,用确定性低阶线性模型和虚拟未建模动态来描述被控过程.将自适应信号法与双率控制技术相结合,提出了以蒸汽流量为内环输出、以供水温度为外环输出的双率自适应控制器,并给出了该控制器的稳定性和收敛性分析.本文将工业换热过程机理模型作为被控对象,进行了半实物仿真.结果表明,对于工业换热过程,在模型参数大范围变化时,本文提出的控制方法可以将供水温度控制在工艺要求的目标范围内.
关键词
虚拟
未建模动态补偿
工业换热过程
区间控制
PI控制
Keywords
Virtual unmodeled dynamics compensation, industrial heat exchange, interval control, PI control
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
再磨过程的泵池液位和给矿压力双速率区间控制
被引量:
9
3
作者
王兰豪
贾瑶
柴天佑
机构
东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室
国家冶金自动化工程技术研究中心
出处
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第6期993-1006,共14页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)(2015AA043802)资助~~
文摘
赤铁矿再磨过程是以矿浆泵频率为输入、以给矿压力为内环输出、以泵池液位为外环输出的强非线性串级工业过程.当赤铁矿粒度分布大范围变化,导致一段磨矿与磁选矿浆流量和再磨排矿流量频繁波动,使泵池液位频繁波动,造成内外环频繁波动.本文将上述动态特性变化用未建模动态来描述,通过设计消除前一时刻未建模动态补偿信号叠加于基于线性模型设计的反馈控制器,采用一步最优前馈控制律和提升技术,提出了泵池液位和给矿压力双速率区间控制算法.给出了所提控制算法的稳定性和收敛性分析,通过半实物仿真实验表明所提出的控制算法可以将处于频繁随机波动的泵池液位和给矿压力变化率控制在目标值范围内.
关键词
再磨过程
未建模动态补偿
PI控制
双速率控制
Keywords
Regrinding process
unmodeled dynamic compensation
PI control
dual-rate control
分类号
TD921.4 [矿业工程—选矿]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
混合选别浓密过程双速率智能切换控制
被引量:
8
4
作者
王琳岩
李健
贾瑶
柴天佑
机构
流程工业综合自动化国家重点实验室
东北大学自动化研究中心
出处
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第2期330-343,共14页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)(SQ2015AA0400561)
国家自然科学基金(61603393)
中国博士后科学基金(2015M581355)资助~~
文摘
赤铁矿混合选别浓密过程是以底流矿浆泵频率为输入,以底流矿浆流量为内环输出,以底流矿浆浓度为外环输出的强非线性串级工业过程.由于受到频繁的浮选过程产生的中矿矿浆和污水的随机干扰,底流矿浆浓度外环和流量内环始终处于动态变化之中,控制器积分作用失效,内外环相互影响,使被控系统的动态性能变坏,底流矿浆浓度与流量超出工艺规定的控制目标的范围,甚至产生谐振.本文针对上述问题利用提升技术建立基于内环流量闭环动态模型的浓度外环动态模型,将基于未建模动态补偿驱动的一步最优PI控制和基于模糊推理与规则推理的切换控制相结合,提出了由浓度外环控制和流量内环控制组成的混合选别浓密过程的双速率智能切换控制算法,建立了由机理主模型和神经网络补偿模型组成的混合选别浓密过程动态模型.所提算法通过混合选别浓密过程的半实物仿真实验结果表明本文所提控制方法的有效性.
关键词
混合选别浓密过程
双速率切换控制
未建模动态补偿
一步最优PI控制
Keywords
Mixed separation thickening process (MSTP), dual-rate switching control, unmodeled dynamics compensa-tion, one-step optimal PI control
分类号
TD951 [矿业工程—选矿]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于整体辨识策略的非线性自适应控制方法
被引量:
2
5
作者
张政煊
杨翊卓
代伟
周平
杨春雨
机构
中国矿业大学信息与控制工程学院
北京科技大学自动化学院
东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期2039-2048,共10页
基金
国家自然科学基金项目(61973306)
江苏省自然科学基金项目(BK20200086)资助。
文摘
针对一类离散时间下的未知动态非线性系统,为解决传统自适应控制方法在交替辨识非线性系统时由于辨识精度低而导致的控制性能差的问题,本文提出了一种基于整体辨识策略的未建模动态补偿的自适应控制方法.利用随机向量函数链接(RVFL)网络的直链与增强结构特性挖掘其与低阶线性模型和高阶未建模动态项的等价对应关系,并融入权值偏差惩罚项,设计了网络模型参数在线更新算法辨识非线性系统参数.根据在线辨识的线性模型参数和未建模动态估计量,采用一步超前最优控制策略设计线性控制器和未建模动态补偿器.数值仿真表明,所提方法优于交替辨识下的非线性自适应控制方法,并通过工业应用的仿真研究验证所提方法在工业上的可用性.最后,对本文控制方法在实际应用中的潜在问题及理论受限条件的放松进行分析和展望.
关键词
随机向量函数链接网络
非线性
自适应控制
未建模动态补偿
输出权值偏差惩罚
Keywords
random vector function link network
nonlinear
adaptive control
unmodeled dynamic
output weight deviation penalty
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于未建模动态补偿的非线性自适应切换控制方法
柴天佑
张亚军
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2011
23
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职称材料
2
虚拟未建模动态补偿驱动的双率自适应控制
杨天皓
李健
贾瑶
刘腾飞
柴天佑
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
10
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职称材料
3
再磨过程的泵池液位和给矿压力双速率区间控制
王兰豪
贾瑶
柴天佑
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
9
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下载PDF
职称材料
4
混合选别浓密过程双速率智能切换控制
王琳岩
李健
贾瑶
柴天佑
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
8
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下载PDF
职称材料
5
基于整体辨识策略的非线性自适应控制方法
张政煊
杨翊卓
代伟
周平
杨春雨
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
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