运行时间区间可变的地铁列车无模型自适应迭代学习控制 被引量：1

1

作者 焦世广 侯忠生 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第3期642-648,共7页

针对地铁列车系统非严格重复运行的特性,提出了一种运行时间区间可变的地铁列车无模型自适应迭代学习控制算法.首先,利用紧格式动态线性化方法将地铁列车动力学模型转化为等价的数据模型;其次,仅利用系统输入/输出数据设计了一种适用于... 针对地铁列车系统非严格重复运行的特性,提出了一种运行时间区间可变的地铁列车无模型自适应迭代学习控制算法.首先,利用紧格式动态线性化方法将地铁列车动力学模型转化为等价的数据模型;其次,仅利用系统输入/输出数据设计了一种适用于地铁列车迭代时间长度随机变化的改进无模型自适应迭代学习控制算法;最后,给出了该算法的收敛性分析,并通过仿真验证了所提算法的有效性. 展开更多

关键词 地铁列车 无模型自适应控制 无模型自适应迭代学习控制 迭代时间区间随机变化

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改进无模型自适应迭代学习的直线电机滑模控制 被引量：3

2

作者 郑鑫鑫 张大海 +1 位作者 曹荣敏 侯忠生 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期120-130,共11页

二维直线电机具有非线性、多变量及强耦合等特点,其精确模型无法获得,同时,在实际过程中由于参数摄动及扰动而造成的运行不稳定现象,致使对其跟踪控制十分困难。针对以上问题,根据无模型自适应迭代学习控制不依赖被控系统精确数学模型... 二维直线电机具有非线性、多变量及强耦合等特点,其精确模型无法获得,同时,在实际过程中由于参数摄动及扰动而造成的运行不稳定现象,致使对其跟踪控制十分困难。针对以上问题,根据无模型自适应迭代学习控制不依赖被控系统精确数学模型的特点,及滑模控制具有可设计且与对象参数和扰动无关的滑动模态,提出一种改进无模型自适应迭代学习的滑模结构复合控制策略。在无模型自适应迭代学习控制方案的准则函数中加入误差变化率,并对其收敛性进行分析论证;然后在紧格式动态线性化基础上,设计指数趋近律滑模控制,使改进无模型自适应迭代学习的滑模控制复合策略能够克服不稳定现象并具有很强的鲁棒性,从而进一步提高系统响应速度和控制精度。最后通过仿真和实物验证,控制精度稳定在1μm范围内,并与其他控制方案相比,验证了所提方法的准确性和有效性。 展开更多

关键词 改进无模型自适应迭代学习控制 误差变化率 准则函数 滑模控制 二维直线电机

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动态事件触发下带有扰动的MASs无模型迭代二分一致控制

3

作者 毛子祥 侯忠生 《复杂系统与复杂性科学》 北大核心 2025年第1期138-145,共8页

针对带有不可测外部扰动的复杂非线性多智能体系统(Multi-agent Systems,MASs)的二分一致控制问题,提出了一种动态事件触发型数据驱动控制方案。利用伪偏导数将带有外部扰动的MASs动力学模型转化为等效的数据模型,并借助径向基函数神经... 针对带有不可测外部扰动的复杂非线性多智能体系统(Multi-agent Systems,MASs)的二分一致控制问题,提出了一种动态事件触发型数据驱动控制方案。利用伪偏导数将带有外部扰动的MASs动力学模型转化为等效的数据模型,并借助径向基函数神经网络对外部扰动的变化量进行估计。基于上述数据模型,利用无模型自适应迭代学习算法并结合动态事件触发策略,提出动态事件触发型无模型迭代二分一致控制方案,并给出了所提控制方案的稳定性分析。仿真结果验证了控制方案的有效性。 展开更多

关键词 多智能体系统 二分一致控制 无模型自适应迭代学习控制 动态事件触发 外部扰动

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数控机床位置伺服系统的无模型自适应迭代学习控制 被引量：10

4

作者 梁建智 谢祥强 +2 位作者 杨铭 李廷彦 秦永振 《机床与液压》 北大核心 2020年第13期124-128,共5页

数控机床位置伺服系统在加工过程中受负载、摩擦和电路系统响应特性等因素影响,很难精确建立其加工过程动力学模型。针对批量零件加工过程中的重复执行过程,设计了一种数据驱动的无模型自适应迭代学习控制方案。该方案借助沿迭代轴的动... 数控机床位置伺服系统在加工过程中受负载、摩擦和电路系统响应特性等因素影响,很难精确建立其加工过程动力学模型。针对批量零件加工过程中的重复执行过程,设计了一种数据驱动的无模型自适应迭代学习控制方案。该方案借助沿迭代轴的动态线性化方法,将数控机床位置伺服系统加工动力学过程等价转化成一个虚拟的迭代数据模型,并根据设计的迭代学习控制律和参数估计律构建数控机床位置伺服系统的无模型自适应迭代学习控制方案。仿真结果表明:该迭代学习控制方案基于数控机床重复运行的特点,仅利用位置和电机电流信息,完成了对零件加工过程的改善,提高了加工精度。 展开更多

关键词 数控机床 位置伺服系统 数据驱动控制 无模型自适应迭代学习控制 动态线性化

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间歇过程最优迭代学习控制的发展:从基于模型到数据驱动 被引量：27

5

作者 池荣虎 侯忠生 黄彪 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期917-932,共16页

本文综述了间歇过程的基于模型的和数据驱动的最优迭代学习控制方法.基于模型的最优迭代学习控制方法需要已知被控对象精确的线性模型,其研究较为成熟和完善,有着系统的设计方法和分析工具.数据驱动的最优迭代学习控制系统设计和分析的... 本文综述了间歇过程的基于模型的和数据驱动的最优迭代学习控制方法.基于模型的最优迭代学习控制方法需要已知被控对象精确的线性模型,其研究较为成熟和完善,有着系统的设计方法和分析工具.数据驱动的最优迭代学习控制系统设计和分析的关键是非线性重复系统的迭代动态线性化.本文简要综述了基于模型的最优迭代学习控制的研究进展,详细回顾了数据驱动的迭代动态线性化方法,包括其详细的推导过程和突出的特点.回顾和讨论了广义的数据驱动最优迭代学习控制方法,包括完整轨迹跟踪的数据驱动最优迭代学习控制方法,提出和讨论了多中间点跟踪的数据驱动最优点到点迭代学习控制方法,和终端输出跟踪的数据驱动最优终端迭代学习控制方法.进一步,迭代学习控制研究中的关键问题,如随机迭代变化初始条件、迭代变化参考轨迹、输入输出约束、高阶学习控制律、计算复杂性等.本文突出强调了基于模型的和数据驱动的最优迭代学习控制方法各自的特点与区别联系,以方便读者理解.最后,本文提出数据驱动的迭代学习控制方法已成为越来越复杂间歇过程控制发展的未来方向,一些开放的具有挑战性的问题还有待于进一步研究. 展开更多

关键词 间歇过程 基于模型的最优迭代学习控制 迭代动态线性化 数据驱动的最优迭代学习控制

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迭代学习模型预测控制研究现状与挑战 被引量：5

6

作者 马乐乐 刘向杰 高福荣 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1385-1401,共17页

历经20多年的发展,迭代学习模型预测控制在理论和应用方面都取得了长足的进步.但由于批次工业过程复杂多样、结构各异、精细化程度较高,现有的迭代学习模型预测控制理论仍面临着巨大挑战.本文简要回顾了迭代学习模型预测控制理论的产生... 历经20多年的发展,迭代学习模型预测控制在理论和应用方面都取得了长足的进步.但由于批次工业过程复杂多样、结构各异、精细化程度较高,现有的迭代学习模型预测控制理论仍面临着巨大挑战.本文简要回顾了迭代学习模型预测控制理论的产生及发展,阐述了二维预测模型、控制律迭代优化及二维稳定性等基本理论问题;分析了现有方法在理论及应用方面的局限性,说明了迭代学习模型预测控制在迭代建模、高效优化、变工况适应等方面面临的难点问题,提出了可行的解决方案.简要综述了近年来迭代学习模型预测控制理论和应用层面的发展动态,指出了研究复杂非线性系统、快速系统、变工况系统对进一步完善其理论体系和拓宽其应用前景的意义,展望了成品质量控制和动态经济控制等重要的未来研究方向. 展开更多

关键词 迭代学习模型预测控制 二维预测模型 控制律迭代优化 复杂非线性系统 快速系统 变工况

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基于高阶干扰观测器的水下滑翔机迭代学习控制 被引量：2

7

作者 周丽芹 傅金辉 +2 位作者 宋大雷 贺同福 姜迁里 《现代电子技术》 2022年第23期97-104,共8页

水下滑翔机可作为移动平台搭载声学多普勒海流计AD2CP进行长航程大范围多尺度海流观测,其高精度的俯仰角控制是海流观测数据准确性的重要保证。模型的不确定性和复杂扰动为水下滑翔机精准俯仰角控制带来了困难。对此,提出一种结合干扰... 水下滑翔机可作为移动平台搭载声学多普勒海流计AD2CP进行长航程大范围多尺度海流观测,其高精度的俯仰角控制是海流观测数据准确性的重要保证。模型的不确定性和复杂扰动为水下滑翔机精准俯仰角控制带来了困难。对此,提出一种结合干扰观测器和模型迭代学习律的二元通道控制方案。基于拉格朗日动力学原理建立了水下滑翔机可量测的标称模型,并将异于标称模型的信息(模型参数变化、不可量测模型信息、环境扰动等)视为“总扰动”。利用标称模型设计了模型迭代学习律,抑制滑翔机剖面轨迹运动相关周期性扰动。对于不可建模的非轨迹周期相关复杂干扰,设计了高阶干扰观测器进行高精度估计,并通过选择适当的补偿增益进行扰动前馈补偿。理论分析证明了所设计的模型迭代学习律和高阶干扰观测器的稳定性,仿真实验验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 水下滑翔机 标称模型 总扰动 高阶干扰观测器 模型迭代学习 重复扰动 非重复扰动 二元通道

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基于RBF的直线电机二维平台无模型自适应迭代学习控制 被引量：2

8

作者 郑鑫鑫 曹荣敏 侯忠生 《控制工程》 CSCD 北大核心 2023年第10期1881-1890,共10页

直线电机二维平台在运行中存在强耦合、负载扰动和实际控制模型无法精确获得等问题,对其跟踪精度影响较大。针对此问题,在利用具有学习功能的无模型自适应迭代学习控制并且不依赖系统精确数学模型的基础上,引入可以任意逼近非线性函数... 直线电机二维平台在运行中存在强耦合、负载扰动和实际控制模型无法精确获得等问题,对其跟踪精度影响较大。针对此问题,在利用具有学习功能的无模型自适应迭代学习控制并且不依赖系统精确数学模型的基础上,引入可以任意逼近非线性函数的径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络控制,对系统误差和未知外部干扰进行估计和补偿,进而提升直线电机二维平台的位置跟踪精度。仿真和实验结果表明,加入RBF神经网络后,实现了对期望输出的精度补偿,与无模型自适应迭代学习控制方案相比,跟踪精度和系统鲁棒性都得到了提高,证明了所提方案的准确性和有效性。 展开更多

关键词 直线电机二维平台 无模型自适应迭代学习控制 RBF神经网络

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输出干扰对基于逆模型的迭代学习控制的影响（英文）

9

作者 刘召杰 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期79-86,共8页

针对具有输出干扰的线性时不变单输入单输出系统,首次运用基于逆模型的迭代学习控制理论分析其轨迹跟踪控制问题.通过严格的数学分析,提出了无干扰输出误差的数学期望计算公式(欧几里得范数)并证明了其收敛性.进而给出了其频域分析公式... 针对具有输出干扰的线性时不变单输入单输出系统,首次运用基于逆模型的迭代学习控制理论分析其轨迹跟踪控制问题.通过严格的数学分析,提出了无干扰输出误差的数学期望计算公式(欧几里得范数)并证明了其收敛性.进而给出了其频域分析公式,证明了系统参数、噪声光谱和基于逆模型的迭代学习控制参数对收敛性的影响.系统仿真实验结果验证了以上的理论发现. 展开更多

关键词 基于逆模型的迭代学习控制 输出干扰 方差 数学期望 欧几里得范数 频域分析

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基于数据驱动的凸轮磨削轮廓误差补偿 被引量：1

10

作者 王静 张福旺 +1 位作者 张洁 桑福玉 《机床与液压》 北大核心 2024年第10期43-49,共7页

针对数控凸轮磨削机床在加工过程中存在的周期性、重复性轮廓误差和不易建模等问题,提出一种基于数据驱动的轮廓误差补偿策略。在数控凸轮磨削机床的单轴伺服跟踪系统中加入无模型自适应迭代学习控制,该方法沿迭代轴引入伪偏导数,将复... 针对数控凸轮磨削机床在加工过程中存在的周期性、重复性轮廓误差和不易建模等问题,提出一种基于数据驱动的轮廓误差补偿策略。在数控凸轮磨削机床的单轴伺服跟踪系统中加入无模型自适应迭代学习控制,该方法沿迭代轴引入伪偏导数,将复杂的非线性系统动态线性化处理。针对两轴之间由于伺服跟踪误差不同导致的滞后量不同,利用交叉耦合迭代学习控制,将补偿量按照交叉耦合系数反馈到单轴伺服控制系统中,实现对凸轮磨削轮廓误差的补偿。最后通过仿真实验验证了提出的轮廓误差补偿策略可以有效减小凸轮的轮廓误差,提高了数控凸轮磨削机床的加工精度。 展开更多

关键词 轮廓误差 数控驱动 交叉耦合 无模型自适应迭代学习控制

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一种数据丢包情况下的交叉口排队长度均衡控制方法 被引量：5

11

作者 闫帅明 卜旭辉 +1 位作者 朱盼盼 梁嘉琪 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期21-29,共9页

针对交通数据在传输过程中随机丢包造成交通拥堵的问题,提出一种新的交叉口排队长度均衡控制方法。考虑到交叉口交通控制的重复特性和强非线性,将无模型自适应迭代学习控制方案应用于交叉口排队长度控制中,通过实时调整各交叉口的信号... 针对交通数据在传输过程中随机丢包造成交通拥堵的问题,提出一种新的交叉口排队长度均衡控制方法。考虑到交叉口交通控制的重复特性和强非线性,将无模型自适应迭代学习控制方案应用于交叉口排队长度控制中,通过实时调整各交叉口的信号配时方案来调节路口车辆的排队长度,实现各交叉口排队长度的均衡。针对道路交通网络控制中排队长度差值数据在传输过程中存在的丢包现象,将数据丢失现象描述为概率已知的伯努利序列,提出数据丢失情况下的补偿算法,即利用上次迭代的输出数据、伪梯度的估计值和控制输入差值对丢失数据进行补偿,解决存在数据丢包情况下多交叉口排队长度均衡控制问题。仿真结果表明,该方法在数据丢包的情况下迭代100次左右能够收敛于期望值并达到期望控制效果,验证了补偿算法的有效性。 展开更多

关键词 交通拥堵 数据丢包 无模型自适应迭代学习控制 信号配时 排队长度均衡 补偿算法

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