约束闭环系统的虚拟参考反馈校正控制 被引量：7

1

作者 王建宏 朱永红 肖绚 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1398-1405,共8页

采用虚拟参考反馈校正控制方法,通过最小化由一簇输入/输出观测数据组成的L2范数的代价函数来设计控制器;对于含有椭球约束不等式条件的非线性优化问题,将目标准则函数和两约束条件转化为线性矩阵不等式形式,采用椭球优化迭代算法产生... 采用虚拟参考反馈校正控制方法,通过最小化由一簇输入/输出观测数据组成的L2范数的代价函数来设计控制器;对于含有椭球约束不等式条件的非线性优化问题,将目标准则函数和两约束条件转化为线性矩阵不等式形式,采用椭球优化迭代算法产生一系列体积逐渐减小的椭球序列,并最终收敛于一个最优解,同时,推导出椭球优化迭代算法所需迭代次数的一个上界;针对椭球优化迭代算法的初始化,提出一种基于凸优化理论水平集的初始椭球选取策略,采用仿真算例验证了所提出方法的有效性.结果表明:采用虚拟参考校正控制来设计闭环系统中的2个控制器时,可以得到较为准确的控制器参数估计值;采用椭球优化算法可以得到较快的收敛速度. 展开更多

关键词 虚拟参考反馈校正控制 线性矩阵不等式 椭球算法 初始椭球

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非线性闭环系统的虚拟参考反馈校正控制设计 被引量：3

2

作者 王建宏 朱永红 +1 位作者 肖绚 唐得志 《电光与控制》 北大核心 2013年第1期23-27,93,共6页

针对闭环非线性系统中的控制器为一非线性函数的情况,采用虚拟参考反馈校正控制的设计原理,根据控制器的输入—输出观测数据构造一个基于输出数据的线性仿射函数。通过最小化逼近误差,利用系统辨识的参数估计方法求取线性仿射函数中可... 针对闭环非线性系统中的控制器为一非线性函数的情况,采用虚拟参考反馈校正控制的设计原理,根据控制器的输入—输出观测数据构造一个基于输出数据的线性仿射函数。通过最小化逼近误差,利用系统辨识的参数估计方法求取线性仿射函数中可调参数权值,从而采用一个含可调参数权值的线性仿射形式来逼近原非线性控制器,通过对参数权值的调整使得逼近误差较小,并给出参数权值的凸优化求解过程。最后用仿真算例验证方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 非线性闭环系统 虚拟参考反馈校正控制 线性仿射函数 可调参数

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虚拟参考反馈校正控制的统计渐近性分析 被引量：1

3

作者 王建宏 许莺 +2 位作者 毛少杰 熊朝华 徐波 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第4期1069-1073,共5页

虚拟参考反馈校正控制(VRFT)是一种数据驱动的控制策略,其避免了系统对象的建模过程,广泛应用于比例—积分—微分(PID)控制器的调整中。因未知参数估计值的统计渐近方差矩阵是整个系统辨识领域中的一个重要的衡量指标,利用泰勒级数展开... 虚拟参考反馈校正控制(VRFT)是一种数据驱动的控制策略,其避免了系统对象的建模过程,广泛应用于比例—积分—微分(PID)控制器的调整中。因未知参数估计值的统计渐近方差矩阵是整个系统辨识领域中的一个重要的衡量指标,利用泰勒级数展开得到未知参数估计的误差,对此参数估计误差建立其对应的方差矩阵式,利用矩阵运算推导出该方差矩阵式中的两对角元素。此两对角元素则对应为闭环控制系统中关于两未知参数估计矢量的渐近方差矩阵子式。以此渐近方差矩阵为基础,通过建立其迹运算的最优化问题来求解最优的滤波器。最后用仿真算例验证该方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 虚拟参考反馈校正控制 渐近分析 随机优化

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虚拟参考反馈校正控制器参数的预测误差辨识 被引量：4

4

作者 唐小军 王道波 +1 位作者 唐得志 李猛 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期15-21,共7页

针对未知系统中双控制器的设计问题,采用虚拟参考反馈校正方法,通过最小化由一组观测数据组成的L2范数所构成的代价函数,达到直接设计控制器目的.联合前馈控制器分离出的固定部分和反馈控制器作为滤波器,对原输入/输出关系式进行重参数... 针对未知系统中双控制器的设计问题,采用虚拟参考反馈校正方法,通过最小化由一组观测数据组成的L2范数所构成的代价函数,达到直接设计控制器目的.联合前馈控制器分离出的固定部分和反馈控制器作为滤波器,对原输入/输出关系式进行重参数化,得到标准的预测误差辨识形式,在所得式中,对控制器未知参数矢量采用可分离迭代的非线性最小二乘法进行估算.文中还对算法的收敛性进行了理论分析,并通过仿真验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 虚拟参考反馈校正 预测误差辨识 滤波器 重参数化 非线性最小二乘法

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虚拟参考反馈校正时变控制的规范设计

5

作者 王建宏 熊朝华 《电光与控制》 北大核心 2014年第8期77-82,共6页

为折衷线性控制器和非线性控制器间的差距,采用虚拟参考反馈校正控制策略研究线性时变控制器的设计问题。对于两控制器中未知时变参数矢量的辨识,在原代价函数的基础上通过增加一项关于两未知时变参数矢量的规范项,来约束时变参数矢量... 为折衷线性控制器和非线性控制器间的差距,采用虚拟参考反馈校正控制策略研究线性时变控制器的设计问题。对于两控制器中未知时变参数矢量的辨识,在原代价函数的基础上通过增加一项关于两未知时变参数矢量的规范项,来约束时变参数矢量的跳变特性。对于未知时变参数矢量的优化过程,采用可分离非线性最小二乘算法重复迭代以得到全局最优解。借助凸优化理论,推导出一个关键规范值,以此值作为规范值合适选取过程中的初始值。最后用仿真算例验证了辨识方法的有效性。 展开更多

关键词 虚拟参考反馈校正控制 模型匹配 时变参数 规范系数 迭代辨识算法

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基于虚拟参考反馈校正法的内模控制方法 被引量：4

6

作者 唐小军 王道波 +1 位作者 王寅 蒋琬玥 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期66-72,共7页

在系统对象与内部模型误差较大时,内模控制依靠滤波器系数的调整去整定控制器参数,这会牺牲系统的快速性.为解决该问题,文中提出了基于虚拟参考反馈校正法(VRFT)的内模控制方法,同步实现了过程模型的辨识与内模控制器的设计.文中首先建... 在系统对象与内部模型误差较大时,内模控制依靠滤波器系数的调整去整定控制器参数,这会牺牲系统的快速性.为解决该问题,文中提出了基于虚拟参考反馈校正法(VRFT)的内模控制方法,同步实现了过程模型的辨识与内模控制器的设计.文中首先建立了内模控制与VRFT的联系;然后基于VRFT对内模控制器进行设计,推导出合理滤波器的具体表达式,利用此滤波器对控制器参数及内部模型参数进行优化,从而使设计的整个内模控制结构与给定的理想传递函数性能一致.仿真实验结果表明,虽然文中所提方法与传统内模控制器设计方法的控制效果比较接近,但前者具有更快的响应速度及更好的跟踪性能,说明文中所提控制方法是有效的. 展开更多

关键词 内模控制 内部模型 滤波器 虚拟参考反馈校正法 优化

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基于虚拟参考点的AUV编队控制(英文) 被引量：5

7

作者 崔荣鑫 严卫生 +1 位作者 徐德民 黄英兰 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第10期53-57,共5页

针对自主水下航行器(AUV)的编队控制问题,分析了几种不同编队控制方法的优缺点,提出了一种融合了主从编队控制和虚拟结构编队控制二者优点的基于虚拟参考点的AUV编队控制新方法。该方法将AUV的水平面运动方程进行反馈线性化,得到一个二... 针对自主水下航行器(AUV)的编队控制问题,分析了几种不同编队控制方法的优缺点,提出了一种融合了主从编队控制和虚拟结构编队控制二者优点的基于虚拟参考点的AUV编队控制新方法。该方法将AUV的水平面运动方程进行反馈线性化,得到一个二重积分系统,并将编队控制任务分为两个子任务,一是各个AUV的路径跟踪问题;二是要求所有的AUV要以期望的速度编队航行,在此基础上设计了AUV的编队控制律,并在设计虚拟参考点的位置更新时,综合考虑了编队中所有AUV的位置跟踪误差,实现了编队控制的高层协调。通过仿真试验,验证了所提出编队控制律的有效性。 展开更多

关键词 自主水下航行器 编队控制 虚拟参考点 反馈线性化

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一种基于改进模型预测控制算法的空间矢量PWM虚拟磁链直接功率控制策略 被引量：14

8

作者 陈伟丽 刘沛津 +1 位作者 彭莉峻 郭佳 《电测与仪表》 北大核心 2019年第14期110-115,136,共7页

虚拟磁链定向的空间矢量PWM直接功率控制(VF-DPC-SVM)策略的功率内环PI控制参数整定过程复杂,电压型整流器(VSR)控制稳定性不高、快速性较差。对此,提出虚拟磁链定向的改进模型预测直接功率控制(VF-MPDPC)策略。在功率内环用模型预测控... 虚拟磁链定向的空间矢量PWM直接功率控制(VF-DPC-SVM)策略的功率内环PI控制参数整定过程复杂,电压型整流器(VSR)控制稳定性不高、快速性较差。对此,提出虚拟磁链定向的改进模型预测直接功率控制(VF-MPDPC)策略。在功率内环用模型预测控制(MPC)算法代替PI控制器改善VSR的控制系能,并引入内模反馈校正环节在每个采样周期修正功率的预测给定值,通过改进的MPC模型实现对瞬时功率的高精度跟踪。仿真分析表明:改进的VF-MPDPC策略使系统稳态时调整时间短,响应快,电网污染小,输出母线电压质量高,功率纹波小;动态响应鲁棒性高,稳定性能好。 展开更多

关键词 虚拟磁链 直接功率控制 PI控制 改进模型预测控制算法 内模反馈校正

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基于虚拟磁链DPC的电压型整流器控制系统研究 被引量：5

9

作者 周振雄 刘丙申 +3 位作者 王文保 彭红义 张志敏 王洪希 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期136-143,共8页

对电压型PWM整流器(VSR)的直接功率控制(DPC)系统进行研究,针对采用虚拟磁链实现无电压传感器电压观测存在的模型预测误差问题,提出一种基于牛顿插值原理对模型观测电压进行修正的虚拟磁链模型预测直接功率控制策略,通过牛顿插值法修正... 对电压型PWM整流器(VSR)的直接功率控制(DPC)系统进行研究,针对采用虚拟磁链实现无电压传感器电压观测存在的模型预测误差问题,提出一种基于牛顿插值原理对模型观测电压进行修正的虚拟磁链模型预测直接功率控制策略,通过牛顿插值法修正电网电压估算值,同时引入内模反馈校正环节对模型预测相邻时刻瞬时功率所产生的误差进行修正,以此改进整流器SVPWM控制电压,实现更稳定功率跟踪,减少启动和调节给定时产生的超调量,同时有效减少整流器网侧谐波,达到绿色整流的目的。仿真对比分析和试验结果表明,采用上述控制策略的VSR具有良好的直流侧电压输出质量、较强的抗干扰性和低网侧谐波,可有效实现绿色整流和高功率因数直流电压输出。 展开更多

关键词 PWM整流器 直接功率控制 模型预测 虚拟磁链 牛顿插值 内模反馈校正

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干摩擦阻尼器转子系统无模型自适应振动控制 被引量：2

10

作者 蒋明宏 祝长生 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期2114-2123,共10页

针对采用主动式干摩擦阻尼器对转子系统的振动进行主动控制的问题,提出了一种应用虚拟参考反馈整定技术优化初参数的无模型自适应控制策略。利用二维干摩擦动力学模型分析了主动式干摩擦阻尼器转子系统的不平衡响应,设计了与系统响应特... 针对采用主动式干摩擦阻尼器对转子系统的振动进行主动控制的问题,提出了一种应用虚拟参考反馈整定技术优化初参数的无模型自适应控制策略。利用二维干摩擦动力学模型分析了主动式干摩擦阻尼器转子系统的不平衡响应,设计了与系统响应特性相匹配的振动主动控制策略;采用紧格式的动态线性化模型设计了无模型自适应控制方法;针对算法初参数选取困难的问题,提出了基于虚拟参考反馈整定的控制器初参数选取方法,讨论了离线数据生成参数的选取规则。为验证所提控制策略的有效性,以一主动式干摩擦阻尼器双盘柔性转子系统为例进行了数值仿真。结果表明:所提控制策略仅通过对干摩擦阻尼器进行一次参数离线整定就能够有效地控制转子系统在过临界转速区的振动;在稳态转速下,控制策略可以仅在振动过大时才产生作用,使转子系统的振动保持在安全范围内。 展开更多

关键词 振动控制 无模型自适应控制 转子系统 干摩擦阻尼器 虚拟参考反馈整定

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一种纯滞后过程的串级双环状态反馈优化设计方法 被引量：7

11

作者 陈一秀 王永初 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期391-394,共4页

纯滞后对象是一种很难控制的对象。文中采用串级双环状态反馈控制,使这种对象获得较理想的控制品质。系统的设计方法包括:采用数值逼近方法将对象拟合成有理多项式,并选择一种近乎理想的最优低通滤波器作为串级系统内外环的参考模型;根... 纯滞后对象是一种很难控制的对象。文中采用串级双环状态反馈控制,使这种对象获得较理想的控制品质。系统的设计方法包括:采用数值逼近方法将对象拟合成有理多项式,并选择一种近乎理想的最优低通滤波器作为串级系统内外环的参考模型;根据串级内、外环不同结构分别采用开环和闭环校正,并引入状态观测器,大幅度地减少状态的检测数量;同时采用内外环系统的协调设计,拉开内外环回路的操作频率,有利于提高系统的鲁棒性。通过仿真实验,证实该方法相当有效。 展开更多

关键词 优化设计方法 纯滞后过程 双环 状态反馈控制 纯滞后对象 有理多项式 低通滤波器 状态观测器 控制品质 逼近方法 参考模型 串级系统 闭环校正 协调设计 操作频率 仿真实验 外环 大幅度 鲁棒性 理想 数值 最优

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基于数据的PID设计方法比较 被引量：1

12

作者 杨鑫 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2012年第5期57-61,93,共6页

介绍了基于过程开环输入输出数据的PID控制器设计方法。该方法不需要提前确定过程模型,也不需要通过反复实验来调节控制器参数,将虚拟参考反馈参数整定法设计由离散时间系统扩展到连续时间系统,得到一个频域内的最优化问题。通过最小二... 介绍了基于过程开环输入输出数据的PID控制器设计方法。该方法不需要提前确定过程模型,也不需要通过反复实验来调节控制器参数,将虚拟参考反馈参数整定法设计由离散时间系统扩展到连续时间系统,得到一个频域内的最优化问题。通过最小二乘法求解此优化问题,得出PID控制器参数。由于参考模型在该设计方法中占有重要地位,因此参考模型不能随意选取。为研究参考模型对基于数据的PID控制器设计方法的影响,对同样的过程和输入输出数据,采用2种不同形式的参考模型来设计PID控制器,并对控制器的结果进行分析比较。结果表明,用这2种参考模型设计的控制器具有相似的性能。 展开更多

关键词 PID控制器 虚拟参考反馈参数整定法 参考模型 连续时间系统

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