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共母线开绕组永磁同步牵引电机改进级联模型预测控制
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作者 高锋阳 吴银波 +4 位作者 徐昊 史志龙 岳文瀚 孙伟 王高强 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1254-1265,共12页
为降低共母线开绕组永磁同步牵引电机三矢量级联模型预测电流控制开关频率和控制系统对电机参数依赖性,提出一种基于变步长自适应线性神经网络(Adaline)可调参数改进级联模型预测电流控制策略。首先,针对共母线开绕组永磁同步牵引电机... 为降低共母线开绕组永磁同步牵引电机三矢量级联模型预测电流控制开关频率和控制系统对电机参数依赖性,提出一种基于变步长自适应线性神经网络(Adaline)可调参数改进级联模型预测电流控制策略。首先,针对共母线开绕组永磁同步牵引电机三矢量级联模型预测电流控制造成开关频率高的原因进行分析,剔除高开关频率和高共模电压的电压矢量,优化备选电压矢量范围,对剩余电压矢量根据其对q轴电流作用效果分组组合寻优和分配作用时间;基于变步长自适应线性神经网络改进PI控制器,使得改进PI控制器兼顾快速性与超调;然后,分析共母线开绕组永磁同步牵引电机模型预测控制参数变化特性,构建系统变步长自适应线性神经网络参数辨识模型,对电机参数分步辨识,形成参数可调节级联模型预测控制;最后,对所提策略和三矢量级联模型预测电流控制进行稳态和动态半实物测试对比。结果表明:所提策略对转矩脉动、零轴电流、总谐波畸变率、开关频率、调速超调都具有很好的抑制效果,避免了传统模型预测控制的多目标代价函数中权重系数整定和参数辨识模型构建欠秩问题,对系统的控制性能有明显的提升作用。研究结果为进一步将共母线开绕组永磁同步牵引电机传动系统应用于机车牵引提供参考。 展开更多
关键词 开绕组永磁同步牵引电机 变步长自适应线性神经网络 级联模型预测 转矩脉动 零轴电流 参数分步辨识 开关频率
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面向异步电机模型预测直接转矩控制的自适应谐波消除方法
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作者 韩硕 张勇军 +2 位作者 肖雄 刘辰伟 郭强 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1078-1089,共12页
异步电机变频驱动系统在运行过程中会产生大量谐波,引发电机转矩脉动、损耗加重等问题,给电机性能及效率带来直接影响,因此有针对性地控制或消除驱动系统的谐波具有重要的研究意义。该文创新性地提出一种带有自适应谐波消除策略的模型... 异步电机变频驱动系统在运行过程中会产生大量谐波,引发电机转矩脉动、损耗加重等问题,给电机性能及效率带来直接影响,因此有针对性地控制或消除驱动系统的谐波具有重要的研究意义。该文创新性地提出一种带有自适应谐波消除策略的模型预测直接转矩控制(AHE-MPDTC)方法,首次将自适应谐波消除策略引入到模型预测直接转矩控制中,通过调整自适应滤波器的权重,从目标函数得到的主输入信号中消除不期望出现的频率分量,从而获得较为理想的变换器输入参考电压。测试结果表明,所提出的方法在保证系统响应速度的基础上,可以有效消除由于变换器引起的5~25次谐波,从而提升异步电机调速系统的稳定性。 展开更多
关键词 异步电机 变频驱动 模型预测控制 自适应谐波消除
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基于神经动力学模型预测的多AUV编队自适应控制方案
3
作者 张继文 徐博 +1 位作者 王储岩 王朝阳 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期326-339,共14页
[目的]针对复杂海流和障碍干扰会影响多自主水下航行器(AUV)编队控制问题,提出一种神经动力学模型预测解决方案。[方法]首先,针对各种障碍干扰以及动态避障过程中期望收敛速度过快导致的AUV滞回问题,设计一种基于神经动力学模型预测的多... [目的]针对复杂海流和障碍干扰会影响多自主水下航行器(AUV)编队控制问题,提出一种神经动力学模型预测解决方案。[方法]首先,针对各种障碍干扰以及动态避障过程中期望收敛速度过快导致的AUV滞回问题,设计一种基于神经动力学模型预测的多AUV编队自适应控制方案(NDP-ABS),引入活性源、抑制源,结合最优控制实现动态避障、编队控制和期望跟踪,以解决势场类算法的局部最优问题。其次,考虑到NDP环节在控制律中引入的未知非线性因子以及海流扰动,基于非线性自适应反步法对AUV期望跟踪控制器进行设计,解决浅层海流扰动以及非线性因子对AUV期望跟踪控制的干扰。最后,利用李雅普诺夫理论证明系统的稳定性。通过6组仿真,以验证NDP-ABS方案的有效性。[结果]结果表明,相较于NDP-BS方案,编队稳定性提高36.8%,避障造成的路径代价减少58.3%。[结论]NDP-ABS编队方案具有避障代价低、抗海流干扰能力强、稳定性高等优点,在多AUV非显式编队控制中具有明显优势。 展开更多
关键词 自主水下航行器 运动控制 编队控制 生物启发 模型预测 自适应反步
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适用于路径跟踪控制自适应模型预测研究
4
作者 李哲 刘飞 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第4期60-64,共5页
针对传统固定时域参数的模型预测控制(MPC)控制器很难满足车辆的稳定性和路径跟踪精度要求的问题,提出了一种基于时变速度选择最佳时域参数的自适应机制,通过分析控制器中时域参数对路径跟踪效果的影响,设计一种自适应时域参数选择器,... 针对传统固定时域参数的模型预测控制(MPC)控制器很难满足车辆的稳定性和路径跟踪精度要求的问题,提出了一种基于时变速度选择最佳时域参数的自适应机制,通过分析控制器中时域参数对路径跟踪效果的影响,设计一种自适应时域参数选择器,将根据车速实时匹配到的最优时域参数输入到控制器中。在匹配到最佳时域参数的基础上,进一步考虑到车辆运动过程中跟踪精度与稳定性协调性问题,设计了基于模糊控制的权重系数自适应MPC控制器,模糊控制器将横向误差和航向误差作为输入,根据跟踪精度和稳定性的优先级对目标函数中权重进行修正。联合仿真结果表明:相较于传统控制器所提出的自适应路径跟踪控制器在跟踪精度与行驶稳定性方面均得到提升。 展开更多
关键词 模型预测控制 自适应 预测时域 路径跟踪 模糊控制
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考虑时域自适应的永磁直驱电机模型预测控制
5
作者 赵金阳 杜钦君 +2 位作者 徐执诏 马炳图 吴育桐 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第1期112-119,共8页
永磁直驱电机运行时负载变化及电机内部参数变化,导致输出转矩产生波动。为提高伺服系统运动性能,提出了一种改进型连续控制集预测转矩控制方法。根据速度误差判断电机的运行状态,利用自适应函数对电机处于暂态、稳态不同工况下在线调... 永磁直驱电机运行时负载变化及电机内部参数变化,导致输出转矩产生波动。为提高伺服系统运动性能,提出了一种改进型连续控制集预测转矩控制方法。根据速度误差判断电机的运行状态,利用自适应函数对电机处于暂态、稳态不同工况下在线调整预测步数、预测步长以及控制周期,采用增量模型消除磁链对预测控制的影响。针对直驱系统易受外部扰动的影响,设计了具有可变增益的龙伯格观测器,使观测器在电机稳态和暂态时分别采用不同的增益,并超前一步观测负载转矩,提高观测器的观测性能。进行了仿真实验,验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁直驱电机 自适应函数 增量模型 模型预测转矩控制 龙伯格观测器
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基于参考自适应的PMSM模型预测控制方法
6
作者 张永真 潘军 +3 位作者 江腾耀 齐志强 杨定木 沈凯 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第3期89-97,共9页
当永磁同步电机(PMSM)采用一拍时延的模型预测电流控制方法时,虽然避免了传统比例积分控制复杂的参数整定,但其性能容易受到PMSM参数失配的影响,以及其他一些未建模的动态都会影响预测控制的性能。因此,提出了一种基于参考自适应的PMSM... 当永磁同步电机(PMSM)采用一拍时延的模型预测电流控制方法时,虽然避免了传统比例积分控制复杂的参数整定,但其性能容易受到PMSM参数失配的影响,以及其他一些未建模的动态都会影响预测控制的性能。因此,提出了一种基于参考自适应的PMSM模型预测控制方法,能够准确辨识电机参数并且提高控制系统的稳定性。由于电压矢量和逆变器的作用延迟造成的控制性能减弱,通过加入一拍时延实现两步电流预测控制。通过对电流预测模型进行稳定性分析,建立d-q轴电流预测误差方程,从理论分析电机参数对于d-q轴电流预测误差的影响,采用模型参考自适应算法对电机电感和磁链参数进行辨识。通过仿真验证了该方法的可行性,能够在准确辨识出电机参数的前提下提高模型预测电流控制的性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 自适应 模型预测控制 稳定性分析 参数辨识
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基于补偿控制的自适应模型预测控制
7
作者 张雪敏 富月 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第3期455-462,共8页
针对参数未知、外部干扰未知并且带有输入、输出约束的离散时间仿射非线性系统,本文基于高阶干扰观测器的投影算法与模型预测控制和补偿控制相结合,提出了一种基于补偿控制的自适应模型预测控制方法.利用基于高阶干扰观测器的投影算法... 针对参数未知、外部干扰未知并且带有输入、输出约束的离散时间仿射非线性系统,本文基于高阶干扰观测器的投影算法与模型预测控制和补偿控制相结合,提出了一种基于补偿控制的自适应模型预测控制方法.利用基于高阶干扰观测器的投影算法对未知参数和外部干扰同步估计,根据干扰观测值和参数估计值设计补偿控制量,使系统输入和输出满足约束条件,从而保证模型预测控制优化问题的可行性,并使系统的输出收敛到标称系统的输出.最后,将所提方法应用到电熔镁砂熔炼过程中电极电流控制的仿真实验中,通过仿真验证所提方法的有效性. 展开更多
关键词 模型预测控制 补偿控制 自适应控制 参数估计 电熔镁砂
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无铁心管状永磁直线电机多分辨率鲁棒性模型预测推力控制
8
作者 徐磊 陈楠 +3 位作者 朱孝勇 范志祥 张超 孟盛龙 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第6期101-112,共12页
针对无铁心管状永磁同步直线(IT-PMSL)电机电流谐波和变摩擦力等扰动引起的推力和速度脉动问题,提出一种多分辨率鲁棒性模型预测推力控制策略。首先,考虑可变摩擦力影响,推导IT-PMSL电机的数学模型,分析该电机位置-速度-反电动势畸变影... 针对无铁心管状永磁同步直线(IT-PMSL)电机电流谐波和变摩擦力等扰动引起的推力和速度脉动问题,提出一种多分辨率鲁棒性模型预测推力控制策略。首先,考虑可变摩擦力影响,推导IT-PMSL电机的数学模型,分析该电机位置-速度-反电动势畸变影响规律。在此基础上,引入超螺旋滑模自适应律,搭建一种多分辨率磁链预测模型,在不同速度和位置下对IT-PMSL电机永磁磁链值进行计算,提高磁链计算速度和准确性的同时有效减小控制系统的计算负担,进而实现磁链和推力的在线预测。接着,利用载荷角构造无权重系数的价值函数,避免价值函数的影响,有效提高模型预测推力控制的鲁棒性。最后,搭建IT-PMSL电机驱动控制系统,通过仿真和实验验证所提多分辨率模型预测推力控制的有效性。 展开更多
关键词 无铁心管状直线电机 永磁电机 多分辨率 磁链预测模型 模型预测推力控制 超螺旋滑模自适应
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基于自适应分布式预测控制的大型铝电解槽下料策略
9
作者 李擎 高继伟 +2 位作者 阎群 王佩宁 李震东 《控制工程》 北大核心 2025年第8期1345-1354,共10页
针对大型铝电解槽氧化铝浓度分布不均匀的问题,提出了一种基于自适应分布式子空间预测控制的下料策略。首先,依据下料口的空间分布将铝电解槽划分为多个相互耦合的子系统,通过在线数据直接构建各子系统氧化铝浓度自适应分布式子空间的... 针对大型铝电解槽氧化铝浓度分布不均匀的问题,提出了一种基于自适应分布式子空间预测控制的下料策略。首先,依据下料口的空间分布将铝电解槽划分为多个相互耦合的子系统,通过在线数据直接构建各子系统氧化铝浓度自适应分布式子空间的预测模型;然后,设计了残差驱动模型切换机制,仅在模型偏差超出阈值时触发模型参数更新,平衡计算效率与模型精度;最后,基于纳什最优理论构建分布式预测控制器,实现了铝电解槽全局协同下料优化。基于某铝厂实际生产数据的仿真验证表明,所提方法显著改善了大型铝电解槽氧化铝浓度的时空均匀性。 展开更多
关键词 铝电解 自适应子空间辨识 分布式预测控制 氧化铝浓度 模型切换
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基于模型预测控制的需求响应公交动态调度
10
作者 靳文舟 张永 孙洁 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期77-90,共14页
需求响应公交作为共享公共交通新模式的典型代表,正面临着高效处理出行需求与实时规划车辆路径的挑战,而传统的需求响应公交动态调度方法侧重于需求已知后对车辆路径的动态调整,往往难以全面适应出行需求的变化。因此,该研究通过引入模... 需求响应公交作为共享公共交通新模式的典型代表,正面临着高效处理出行需求与实时规划车辆路径的挑战,而传统的需求响应公交动态调度方法侧重于需求已知后对车辆路径的动态调整,往往难以全面适应出行需求的变化。因此,该研究通过引入模型预测控制(MPC)方法,构建了基于MPC多周期滚动优化框架的需求响应公交动态调度模型。该模型利用未来阶段的先验客流信息,为当前阶段的调度决策提供优化条件,并及时根据系统最新披露的信息重新规划,以应对需求的不确定性和动态变化。求解方法上,研究结合自适应大邻域搜索(ALNS)策略,设计了MPC-ALNS算法,通过两阶段启发式方法对车辆调度序列进行迭代优化。数值实验结果显示:在无预测偏差的理想场景下,相较于传统动态调度方法,该方法能够使系统总成本显著降低14.54%;即便在预测偏差为30%的悲观场景下,仍然能够实现5.27%的成本优化,并且各项乘客服务指标均表现出了更优异的性能,验证了其在不同随机环境下的普适性。同时,实验进一步验证了该方法在应对不同订单和车辆规模时的稳定优化性能,并对拒单成本进行了敏感性分析,提出了适用于不同运营场景的最优拒单成本设置思路。 展开更多
关键词 交通运输工程 需求响应公交 动态调度 模型预测控制 自适应大邻域搜索算法
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多变运行工况下混合励磁轴向磁场永磁电机自适应模型预测电流控制 被引量:2
11
作者 徐磊 刘浩 +2 位作者 朱孝勇 张超 范文杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期725-736,I0025,共13页
针对多变运行工况下混合励磁轴向磁场永磁(hybrid excited axial field permanent magnet,HE-AFPM)电机中电励磁磁场与电枢磁场之间矢量耦合、端部漏磁等导致的电机参数非线性变化问题,该文提出一种混合励磁轴向磁场永磁电机自适应模型... 针对多变运行工况下混合励磁轴向磁场永磁(hybrid excited axial field permanent magnet,HE-AFPM)电机中电励磁磁场与电枢磁场之间矢量耦合、端部漏磁等导致的电机参数非线性变化问题,该文提出一种混合励磁轴向磁场永磁电机自适应模型预测电流控制方法。详细分析HE-AFPM电机拓扑结构及参数变化特性;引入多矢量模型预测电流控制,理论推导分析HE-AFPM电机参数对控制系统的敏感性。在此基础上,将多矢量预测模型作为自适应控制的可调模型,降低了控制算法的复杂度和控制系统的计算负荷,提高了控制系统响应速度;依据波波夫(Popov)超稳定理论,引入3个不等式稳定判据设计各参数的自适应律,可实现多变运行工况下的HE-AFPM电机磁链、自感、互感等参数的有效识别,提高了控制模型的准确性和电流跟踪性能。最后,通过实验验证所提出的自适应模型预测电流控制的有效性。 展开更多
关键词 混合励磁 轴向磁场永磁 参数自适应 模型预测电流控制
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基于神经动态优化与模型预测控制的欠驱动船舶精确路径跟踪 被引量:1
12
作者 史峻侨 刘程 +3 位作者 郭玮丽 孙婷 王雪刚 徐锋 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期203-212,共10页
[目的]旨在解决传统模型预测控制方法采用在线滚动方式进行优化求解,造成欠驱动船舶路径跟踪预测控制器计算量大的问题。[方法]将神经动态优化系统引入模型预测控制方法,提出一种具有实时性的欠驱动船舶路径跟踪预测控制器。首先,针对... [目的]旨在解决传统模型预测控制方法采用在线滚动方式进行优化求解,造成欠驱动船舶路径跟踪预测控制器计算量大的问题。[方法]将神经动态优化系统引入模型预测控制方法,提出一种具有实时性的欠驱动船舶路径跟踪预测控制器。首先,针对船舶欠驱动特性,采用并改进视线制导策略:针对传统视线制导策略的运动学模型不确定性问题,基于滑模思想,提出鲁棒视线制导方法;更进一步,针对外界干扰影响下船舶易产生侧滑角问题,对侧滑角进行补偿,提出鲁棒自适应视线制导方法,提高系统对模型不确定性与外界干扰的鲁棒性。其次,针对欠驱动船舶输入饱和问题,通过模型预测控制方法将船舶路径跟踪问题转化为含有输入约束限制的二次优化问题。最后,针对模型预测控制方法采用在线滚动优化策略导致计算负担增加问题,基于投影递归神经网络,建立神经动态优化求解器,通过并行求解含有输入约束限制的二次优化问题,提高计算效率。[结果]经过直线和曲线路径跟踪仿真,验证了本文所提出的具有实时性的欠驱动船舶路径跟踪预测控制器能够达到任意路径跟踪的目标。对比仿真实验结果也表明所提方法相较于Fmin-con优化求解器(MATLAB内置求解器)计算效率提升约90倍,具有显著优势。[结论]研究结果对于提升欠驱动船舶路径跟踪预测控制的实时性能具有一定的工程实用参考价值。 展开更多
关键词 无人船 运动控制 模型预测控制 路径跟踪 神经动态优化 鲁棒自适应视线制导 操纵性
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基于参数自适应随机模型预测控制的风光氢耦合系统功率调控策略 被引量:1
13
作者 黄宇 周新鹏 +2 位作者 郭浩德 王东风 谢家乐 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1109-1117,共9页
针对风光氢耦合系统源荷两侧不确定性对其系统功率平衡造成的影响,提出了一种基于场景分析法的参数自适应随机模型预测控制功率调控策略。根据风光氢耦合系统的能源供给架构建立了描述其动态特性的线性离散状态空间模型;通过场景分析法... 针对风光氢耦合系统源荷两侧不确定性对其系统功率平衡造成的影响,提出了一种基于场景分析法的参数自适应随机模型预测控制功率调控策略。根据风光氢耦合系统的能源供给架构建立了描述其动态特性的线性离散状态空间模型;通过场景分析法对系统不确定性进行描述,作为参数自适应随机模型预测控制的输入;在设计的参数自适应随机模型预测控制优化框架下,计及延长系统设备生命周期的目标进行优化。针对随机模型预测控制在优化过程中预测时域和控制时域固定不变的缺陷,提出参数自适应方法以获取更好的优化效果。结果表明:在优化系统功率平衡方面,所提控制策略相较于随机模型预测控制提高了6.25百分点;在减少可控设备大功率运行方面,所提策略相较于常规模型预测控制降低了60%,验证了所提策略能够有效解决风光氢耦合系统源荷两侧的不确定性。 展开更多
关键词 风光氢耦合系统 随机模型预测控制 场景分析 不确定性 参数自适应
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共母线开绕组永磁同步牵引电机级联模型预测电流控制 被引量:2
14
作者 高锋阳 吴银波 +3 位作者 徐昊 史志龙 岳文瀚 孙伟 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3321-3334,共14页
为抑制共母线开绕组永磁同步牵引电机传动系统转矩脉动和由共模电压以及三次谐波反电动势作用于零轴回路产生的零序电流,提出一种自抗扰级联模型预测电流控制方法。首先,在第1级采用第1个有效电压矢量使得q轴电流增加,第2个有效电压矢... 为抑制共母线开绕组永磁同步牵引电机传动系统转矩脉动和由共模电压以及三次谐波反电动势作用于零轴回路产生的零序电流,提出一种自抗扰级联模型预测电流控制方法。首先,在第1级采用第1个有效电压矢量使得q轴电流增加,第2个有效电压矢量使得q轴电流减小,这一新的筛选组合规则将2个有效矢量根据对q轴电流作用效果分组寻优和作用时间分配;其次,在第2级对第1级所选有效电压矢量的零轴分量局部寻优,在第3级对第1级和第2级优化后系统产生的零轴电流分量采用极性相反的零矢量进行矢量分类寻优抑制,并精确分配作用时间;然后,在第4级对前3级所选电压矢量进行开关状态局部寻优,确定最优电压矢量的低开关频率状态组合作用于逆变器。最后,引入自抗扰控制减少电机启动加速过程中的调速超调,并对所提策略和双矢量模型预测电流控制进行稳态和动态仿真对比。结果表明:所提策略对转矩脉动、零轴电流、总谐波畸变率、开关频率和调速超调都具有很好的抑制效果,避免了传统模型预测控制的多目标代价函数中权重系数整定,对系统的控制性能有明显的提升作用。研究结果为进一步对共母线开绕组永磁同步牵引电机传动系统弱磁控制进行究,以及将驱动控制系统应用于机车牵引提供参考。 展开更多
关键词 开绕组永磁同步牵引电机 级联模型预测 转矩脉动 零轴电流 自抗扰控制
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永磁同步电机无模型自适应滑模补偿预测控制 被引量:2
15
作者 刘慧博 张翀 黄前柱 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第4期165-171,共7页
针对在永磁同步电机矢量控制系统中应用模型预测控制方法设计控制器时依赖电机数学模型参数,当电机运行过程中参数变化时,引起控制器参数与电机参数失配,导致系统控制性能降低。提出一种无模型自适应预测控制方法,利用系统输入输出数据... 针对在永磁同步电机矢量控制系统中应用模型预测控制方法设计控制器时依赖电机数学模型参数,当电机运行过程中参数变化时,引起控制器参数与电机参数失配,导致系统控制性能降低。提出一种无模型自适应预测控制方法,利用系统输入输出数据和时变的伪偏导数建立预测模型;又由于无模型自适应预测控制方法没有反馈校正环节,易受外部扰动的影响,设计一种新型高阶滑模补偿器作为校正部分,以提高控制系统的鲁棒性且抑制滑模自身的抖振,最后MATLAB仿真验证了无模型自适应高阶滑模补偿预测控制方法的优越性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 模型自适应预测控制 高阶滑模补偿器
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基于自适应模型预测的物伞系统速度跟踪控制
16
作者 陈立锋 石添文 +1 位作者 黄良沛 刘文雯 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期175-180,共6页
针对空投易碎易爆物品无速度跟踪及速度波动大的问题,提出自适应模型预测控制(model predictive control,MPC)方法对物伞系统速度进行控制跟踪。以线性离散化物伞系统动力学模型为基础,通过迭代法构建速度跟踪预测模型,依据实际需求设... 针对空投易碎易爆物品无速度跟踪及速度波动大的问题,提出自适应模型预测控制(model predictive control,MPC)方法对物伞系统速度进行控制跟踪。以线性离散化物伞系统动力学模型为基础,通过迭代法构建速度跟踪预测模型,依据实际需求设计目标函数及约束条件,在自适应MPC控制器内进行优化求解;引入卡尔曼滤波作为状态估计器,让系统具备对自身状态量变化的感知,提供估计状态量给控制器,实现系统整体反馈校正。开展无风条件和有风条件下自适应MPC控制的物伞系统速度跟踪性能研究,结果表明,此控制方法能够实现对期望速度的良好跟踪;在随机扰动下进行物伞系统速度跟踪控制鲁棒性研究,对比分析了自适应MPC方法和PID控制方法的速度跟踪性能,结果表明,自适应MPC控制的物伞系统速度振荡小于PID控制,其具有较强的抗非线性扰动能力,为实现物伞系统速度控制提供了新方法。 展开更多
关键词 物伞系统 自适应模型预测控制 卡尔曼滤波器 速度跟踪控制 PID
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双有源桥变换器自适应参数辨识鲁棒预测控制
17
作者 尹政 邓富金 +1 位作者 黄堃 詹昕 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第2期74-84,95,共12页
针对双有源桥(DAB)变换器传统模型预测控制(MPC)输出电压性能对系统参数变化较为敏感的问题,提出一种基于自适应参数辨识的DAB变换器鲁棒预测控制方法。本研究采用递归最小二乘法构建参数辨识矩阵,通过在线实时校正DAB系统的电感与电容... 针对双有源桥(DAB)变换器传统模型预测控制(MPC)输出电压性能对系统参数变化较为敏感的问题,提出一种基于自适应参数辨识的DAB变换器鲁棒预测控制方法。本研究采用递归最小二乘法构建参数辨识矩阵,通过在线实时校正DAB系统的电感与电容动态参数,有效增强了MPC在变工况下的鲁棒特性;通过参数误差反馈及门槛值设置,在每个控制周期中根据误差大小自适应调整遗忘因子,提高参数辨识准确性及收敛速度;结合系统采样和参数辨识结果,实现未来时刻的电压预测,并通过价值函数评估最优移相角,应用在下一个控制周期。该方法可以实时辨识DAB系统电感和电容参数,消除了参数失配对预测控制的影响,保证了输出电压性能。最后,通过仿真和硬件实验平台验证了所提方法在稳态、动态以及参数辨识下的运行性能。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 模型预测控制 参数辨识 递归最小二乘法 自适应遗忘因子 鲁棒性
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基于模糊模型预测控制的电池均衡研究
18
作者 刘光军 王宇涛 +2 位作者 马黎阳 吴铁洲 田爱娜 《河北科技大学学报》 北大核心 2025年第1期21-29,共9页
为了提升锂离子电池组均衡系统的性能,提出了一种基于模糊自适应模型预测控制(fuzzy adaptive model predictive control,FAMPC)的模块化均衡系统。首先,由改进的buck-boost电路和反激变压器组成双层均衡拓扑结构;其次,以不同电池剩余容... 为了提升锂离子电池组均衡系统的性能,提出了一种基于模糊自适应模型预测控制(fuzzy adaptive model predictive control,FAMPC)的模块化均衡系统。首先,由改进的buck-boost电路和反激变压器组成双层均衡拓扑结构;其次,以不同电池剩余容量(state of charge,SOC)的状态作为模糊逻辑算法的输入,对均衡电流的约束条件进行调节;再次,基于FAMPC均衡控制方法,直接利用开关管的占空比作为系统输入;最后,在改变电池组状态并不使用额外电流控制机制的情况下进行仿真实验。结果表明,与传统的模糊控制方法相比,所提系统在正常条件下均衡速度提高了约24.51%,在电池低SOC的极端条件下均衡速度可以进一步提高至34.48%。所提系统将模糊算法提供的稳定性与模型预测控制算法的快速性相结合,保证了电池组更安全稳定的运行,可为电池组性能提升研究提供参考。 展开更多
关键词 储能技术 主动均衡 模型预测控制 模糊逻辑算法 自适应
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基于参数自适应补偿的并网逆变器双矢量鲁棒预测控制
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作者 王皎懿 傅晓帆 +2 位作者 郑华俊 杨勇 李成丰 《智慧电力》 北大核心 2025年第8期79-87,共9页
并网逆变器有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)的性能依赖于模型参数的准确性。为减弱参数失配的影响,提出一种基于参数自适应补偿的双矢量鲁棒预测控制(DV-RPC)。首先,分析参数误差对传统双矢量有限控制集模型预测控制(DV-FCS-MPC)的影响... 并网逆变器有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)的性能依赖于模型参数的准确性。为减弱参数失配的影响,提出一种基于参数自适应补偿的双矢量鲁棒预测控制(DV-RPC)。首先,分析参数误差对传统双矢量有限控制集模型预测控制(DV-FCS-MPC)的影响;其次,基于DV-FCS-MPC结构设计参数自适应补偿器,引入自适应调节因子优化预测电流项与扰动补偿项的权重分配,提升系统稳定性;最后,通过仿真验证了所提控制策略在电感、电阻参数失配条件下仍可保持良好的稳定性和控制精度。 展开更多
关键词 双矢量有限控制模型预测控制 参数失配 参数自适应补偿器 双矢量鲁棒预测控制 调节因子
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热风洞温度系统的无模型自适应级联控制 被引量:1
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作者 陈嘉诚 杨旭 +3 位作者 马渝翔 李栋 董素君 李运华 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1713-1720,共8页
热风洞能够为高温热电偶动态标定和航空发动机叶片热强度测试等应用场景提供均匀且稳定的温度场,如何对热风洞所产生的热气流进行宽温范围的温度控制是一个难点。为此,建立了热风洞燃油流量和燃烧室温度的数学模型;设计了一种内环为增... 热风洞能够为高温热电偶动态标定和航空发动机叶片热强度测试等应用场景提供均匀且稳定的温度场,如何对热风洞所产生的热气流进行宽温范围的温度控制是一个难点。为此,建立了热风洞燃油流量和燃烧室温度的数学模型;设计了一种内环为增量式比例积分微分(PID)和外环为无模型自适应控制(MFAC)的级联控制方法,增量式PID控制器控制燃油流量,MFAC控制器控制燃烧室温度,实现了对燃烧室温度的有效控制;进行了不同目标温度的数值模拟和试验研究,并与FuzzyPID-PID级联控制方案和传统的级联PID控制方案进行了对比测试。试验结果确认了所提控制方案的可行性与优越性。 展开更多
关键词 热风洞 温度控制 模型自适应控制 增量式比例积分微分 级联控制
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