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混合网络攻击下信息物理系统预测补偿控制
1
作者 祝超群 辛文睿 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第2期71-77,共7页
针对混合网络攻击环境下的信息物理系统,研究了基于输出反馈的预测补偿控制问题,提出了具有多步预测的补偿控制方法.首先,考虑到混合攻击特性和攻击能量受限等因素,建立了具有嵌套子系统结构的信息物理系统切换模型;其次,借助李雅普诺... 针对混合网络攻击环境下的信息物理系统,研究了基于输出反馈的预测补偿控制问题,提出了具有多步预测的补偿控制方法.首先,考虑到混合攻击特性和攻击能量受限等因素,建立了具有嵌套子系统结构的信息物理系统切换模型;其次,借助李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式技术给出了系统指数稳定的充分条件,在此基础上设计了基于输出反馈的预测补偿控制策略,实现了信息物理系统的镇定控制;最后,通过网络化直流电机控制系统仿真实例验证了所提控制方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 信息物理系统 混合网络攻击 切换系统 预测补偿 输出反馈控制
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模型预测控制反馈校正系数的在线整定 被引量:2
2
作者 任正云 邵惠鹤 张立群 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期922-926,共5页
模型预测控制在处理不可测干扰时有明显的局限性 ,特别是对于类似斜坡一样的干扰 ,控制作用十分缓慢 .对此 ,提出了一种对其反馈校正系数的在线整定方法 ,在各种不同动态的不可测干扰存在的情况下 ,能显著提高预测控制的控制性能 .
关键词 模型预测控制 在线整定 不可测干扰 反馈系数
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基于Anytime算法的模型预测控制器的优化反馈调度 被引量:2
3
作者 周平方 谢剑英 邓小龙 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期39-43,共5页
模型预测控制器可以实现为具有Anytime算法特征的模型预测控制(MPC)任务,它允许在执行时间和控制性能之间进行折衷.文中针对一组MPC任务,提出一种优化反馈调度算法(FS-CBS),在有限处理器时间约束范围内使全局控制性能最大化.该算法为每... 模型预测控制器可以实现为具有Anytime算法特征的模型预测控制(MPC)任务,它允许在执行时间和控制性能之间进行折衷.文中针对一组MPC任务,提出一种优化反馈调度算法(FS-CBS),在有限处理器时间约束范围内使全局控制性能最大化.该算法为每个MPC任务分配了一个恒定带宽服务器(CBS),并对CBS所预定的处理器时间进行动态调节,同时通过约束条件保证整个任务集的可调度性和各组分的稳定性.仿真结果表明,该算法对MPC运行时的执行时间变化不敏感,明显优于基本的CBS算法. 展开更多
关键词 实时控制系统 反馈 调度 模型预测控制 恒定带宽服务器
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具记忆状态反馈的输入受限时滞系统模型预测控制器 被引量:1
4
作者 秦伟伟 刘刚 郑志强 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期63-69,共7页
针对一类具有输入约束的离散线性不确定时滞系统,提出了一种具有记忆状态反馈的模型预测控制器.首先,定义时滞系统的鲁棒性能指标,在考虑时滞状态影响的条件下设计了包含时滞状态的记忆状态反馈控制律,在线优化时将当前控制量作为独立... 针对一类具有输入约束的离散线性不确定时滞系统,提出了一种具有记忆状态反馈的模型预测控制器.首先,定义时滞系统的鲁棒性能指标,在考虑时滞状态影响的条件下设计了包含时滞状态的记忆状态反馈控制律,在线优化时将当前控制量作为独立优化变量,与其它作为反馈控制的时域控制序列分开处理,以降低算法保守性,提高可行性.然后,给出了基于线性矩阵不等式凸优化的控制策略以及系统稳定的充分条件.最后,通过仿真实验验证了该控制算法的有效性. 展开更多
关键词 不确定时滞系统 记忆状态反馈控制 模型预测控制 线性矩阵不等式
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基于模型预测控制单电感双输出Buck变换器的仿真分析 被引量:1
5
作者 贺素霞 张具琴 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期558-563,共6页
针对光伏发电实际应用中单电感双输出(SIDO)Buck变换器存在固有交叉耦合影响的问题,文章在传统变换器的基础上,提出一种新型模型预测控制(MPC)算法。首先建立SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,推导出目标模型的输出预测;其次优化控制... 针对光伏发电实际应用中单电感双输出(SIDO)Buck变换器存在固有交叉耦合影响的问题,文章在传统变换器的基础上,提出一种新型模型预测控制(MPC)算法。首先建立SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,推导出目标模型的输出预测;其次优化控制算法,获得跟踪参考的最优控制输入。相较于经典PI控制,所提MPC算法不但具有优越的电压跟踪性能,还有效地减少了多路输出之间的交叉耦合影响,极大地提高了变换器的性能。最后,通过MATLAB软件进行仿真,验证了基于SIDO Buck变换器的MPC算法的正确性和可信性。 展开更多
关键词 单电感双输出Buck变换器 模型预测控制 交叉耦合
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结构反馈不确定广义系统输出反馈鲁棒预测控制
6
作者 刘晓华 高荣 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期138-141,共4页
针对一类采用线性分式模型描述的结构反馈不确定广义系统,当系统状态不可测时,讨论其基于输出反馈的鲁棒模型预测控制问题,采用变量替换方法以及线性矩阵不等式技术对含有输出反馈控制器增益矩阵的非线性不等式进行解藕,将无穷时域"... 针对一类采用线性分式模型描述的结构反馈不确定广义系统,当系统状态不可测时,讨论其基于输出反馈的鲁棒模型预测控制问题,采用变量替换方法以及线性矩阵不等式技术对含有输出反馈控制器增益矩阵的非线性不等式进行解藕,将无穷时域"最小?最大"优化问题转化为凸优化问题,给出输出反馈控制律存在的充分条件,证明优化问题在初始时刻的可行解能够保证广义闭环系统渐近稳定且正则无脉冲。仿真实例验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 鲁棒预测控制 结构反馈 广义系统 输出反馈
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反馈线性化及模型预测方法的RLV再入控制策略
7
作者 许志 唐硕 原树兴 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第2期144-147,151,共5页
以可重复使用运载器(Reusable Launch Vehicle,RLV)再入基准轨道为基础,以气动/RCS的控制效率、控制力矩、RCS燃料最省和轨道器机动情况为原则,将RLV再入控制分为4个阶段,给出了RLV轨道器在这4个阶段RCS和气动操纵面复合控制策略,完成了... 以可重复使用运载器(Reusable Launch Vehicle,RLV)再入基准轨道为基础,以气动/RCS的控制效率、控制力矩、RCS燃料最省和轨道器机动情况为原则,将RLV再入控制分为4个阶段,给出了RLV轨道器在这4个阶段RCS和气动操纵面复合控制策略,完成了由RCS到气动控制的过渡过程。同时采用两层次控制框架,应用反馈线性化与模型预测控制相结合的方法完成了RLV再入控制器设计,解决了RLV再入模型的多变量耦合、非线性以及模型不确定性控制问题。最后实现了再入模型六自由度弹道全量仿真,验证了该控制器能够较好跟踪制导参数,满足控制器设计指标要求。 展开更多
关键词 重复使用运载器 再入 反馈线性化 模型预测控制
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实时控制系统一种基于模型预测控制的反馈调度
8
作者 周平方 谢剑英 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期838-842,847,共6页
提出一种基于模型预测控制(MPC)的反馈调度算法(FS-MPC),可以在有限计算资源的情况下改进实时控制系统的性能.将被控的实时调度过程模型化为受约束的任务集密度控制问题.在FS-MPC算法中,约束条件保证任务集在最早截止时限优先(EDF)算法... 提出一种基于模型预测控制(MPC)的反馈调度算法(FS-MPC),可以在有限计算资源的情况下改进实时控制系统的性能.将被控的实时调度过程模型化为受约束的任务集密度控制问题.在FS-MPC算法中,约束条件保证任务集在最早截止时限优先(EDF)算法下是可调度的;同时,MPC的优化目标通过减小控制任务的截止时限使整个任务集的密度尽可能接近100%,从而提高控制任务的优先级,降低输出抖动.仿真结果表明,在有限计算资源的情况下,FS-MPC显著地降低了由调度过程引起的控制性能损失. 展开更多
关键词 实时控制系统 反馈调度 模型预测控制 最早截止时限优先
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时变不确定系统的输出反馈鲁棒预测控制方法
9
作者 王超 张胜修 +1 位作者 张超 秦伟伟 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期71-77,共7页
针对存在有界干扰的多胞线性时变系统,提出了在系统状态不可测时的输出反馈Tube不变集鲁棒模型预测控制方法。该方法基于状态反馈Tube不变集鲁棒模型预测控制策略,在性能指标与控制器设计中直接利用观测状态,通过对真实状态和观测状态... 针对存在有界干扰的多胞线性时变系统,提出了在系统状态不可测时的输出反馈Tube不变集鲁棒模型预测控制方法。该方法基于状态反馈Tube不变集鲁棒模型预测控制策略,在性能指标与控制器设计中直接利用观测状态,通过对真实状态和观测状态定义多面体不变集序列,确保给出的基于估计状态的反馈控制律使包含状态观测器在内的整个闭环系统状态鲁棒渐近稳定,并收敛于终端干扰不变集。仿真结果验证了该控制方法的有效性。 展开更多
关键词 有界干扰 多胞不确定系统 鲁棒模型预测控制 状态估计 输出反馈 多面体不变集
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基于反馈线性化的无刷双馈电机模型预测控制策略 被引量:4
10
作者 郭海宇 杨俊友 +1 位作者 张晓光 崔嘉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期342-348,共7页
提出一种无刷双馈电机(BDFM)基于反馈线性化的模型预测控制策略。基于BDFM状态空间方程,在控制电机磁场定向同步坐标系下,采用输入输出反馈线性化将BDFM转化为线性系统并证明系统稳定性,以此为基础计算系统预测值,根据BDFM离散预测模型... 提出一种无刷双馈电机(BDFM)基于反馈线性化的模型预测控制策略。基于BDFM状态空间方程,在控制电机磁场定向同步坐标系下,采用输入输出反馈线性化将BDFM转化为线性系统并证明系统稳定性,以此为基础计算系统预测值,根据BDFM离散预测模型,设计模型预测控制器,实现电磁转矩和控制侧电机磁链的独立控制。仿真试验结果证明该控制器具有优良的控制性能,能够实现平滑控制和系统解耦。 展开更多
关键词 无刷双馈电机 模型预测控制 反馈线性化 稳定性 解耦
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双有源桥-超级电容储能系统状态反馈模型预测控制策略 被引量:2
11
作者 徐晨 王鹿军 +2 位作者 郭炅 吴铁洲 申喜 《现代电子技术》 2022年第8期137-142,共6页
针对传统模型预测控制(MPC)中模型参数失配对控制性能的影响问题,文中提出一种基于双有源桥-超级电容储能系统具有状态反馈的混合模型预测控制(MPCFC)策略。根据双有源桥-超级电容储能系统的基本原理,采用单移相控制和状态空间平均法建... 针对传统模型预测控制(MPC)中模型参数失配对控制性能的影响问题,文中提出一种基于双有源桥-超级电容储能系统具有状态反馈的混合模型预测控制(MPCFC)策略。根据双有源桥-超级电容储能系统的基本原理,采用单移相控制和状态空间平均法建立储能系统的数学模型。文中所提方法在传统模型预测控制的基础上增加了状态反馈校正环节,将前一时刻系统模型的电压预测值和实际采样值之间的误差量补偿到当前时刻预测函数模型的输出,从而提高了被控量的控制精度。最后运用Matlab/Simulink软件进行仿真实验。结果表明,当超级电容放电时,相对于传统预测控制系统,加入反馈校正后的预测控制策略具有较快的动态响应速度,在不同类型的模型参数失配条件下有最小的目标函数平均值,验证了文中控制策略的正确性和合理性。 展开更多
关键词 模型预测控制 模型参数失配 双有源桥-超级电容 储能系统 状态反馈 目标函数 仿真实验
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Markov跳变系统输出反馈鲁棒预测控制
12
作者 吕娜 刘晓华 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期133-137,共5页
对准线性参数时变Markov跳变系统,当系统状态不完全可测时,研究一类基于输出反馈的鲁棒模型预测控制问题。将多包不确定性和有界噪声综合考虑,通过求解无穷时域性能指标的最小最大优化问题,得到了系统的输出反馈控制律。引入二次有界概... 对准线性参数时变Markov跳变系统,当系统状态不完全可测时,研究一类基于输出反馈的鲁棒模型预测控制问题。将多包不确定性和有界噪声综合考虑,通过求解无穷时域性能指标的最小最大优化问题,得到了系统的输出反馈控制律。引入二次有界概念,在满足输入输出约束的情况下,保证闭环系统的随机稳定。数值算例验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 鲁棒预测控制 MARKOV跳变系统 准线性参数时变 输出反馈 二次有界 随机稳定
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多胞不确定时滞系统的输出反馈鲁棒预测控制 被引量:3
13
作者 盖俊峰 赵国荣 +1 位作者 高超 耿宝亮 《海军航空工程学院学报》 2019年第5期423-429,共7页
针对一类具有多胞结构的不确定离散时滞系统,提出了一种基于LMI的输出反馈鲁棒预测控制算法。根据Lyapunov稳定性理论,给出了保证系统鲁棒稳定性的充要条件,并将系统的鲁棒预测控制优化问题转化为易于求解的LMI问题。通过离线计算鲁棒... 针对一类具有多胞结构的不确定离散时滞系统,提出了一种基于LMI的输出反馈鲁棒预测控制算法。根据Lyapunov稳定性理论,给出了保证系统鲁棒稳定性的充要条件,并将系统的鲁棒预测控制优化问题转化为易于求解的LMI问题。通过离线计算鲁棒预测控制器中的输出反馈增益矩阵,显著减少了算法的在线计算量。对系统输入、输出约束和状态时滞的考虑使所提出的鲁棒预测控制算法更接近于工程实践。而输出反馈的采用突破了以往算法中要求系统状态必须可测的限制,使算法具有更低的保守性。仿真结果验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 模型预测控制 多胞时滞系统 输出反馈 鲁棒稳定性 LMI
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改进的扰动LPV系统输出反馈预测控制
14
作者 王平 赵敏 《电子科技》 2023年第1期81-87,共7页
针对一类带有有界状态干扰的多胞描述LPV系统,文中提出了一种鲁棒预测控制改进方法,并设计了保证系统渐近稳定的输出反馈控制器。为抵消有界状态干扰,该控制器考虑无扰动LPV系统,基于离线状态观测器,采用线性矩阵不等式求解预测控制无... 针对一类带有有界状态干扰的多胞描述LPV系统,文中提出了一种鲁棒预测控制改进方法,并设计了保证系统渐近稳定的输出反馈控制器。为抵消有界状态干扰,该控制器考虑无扰动LPV系统,基于离线状态观测器,采用线性矩阵不等式求解预测控制无穷时域最小-最大优化问题。随后利用离线状态观测器获得扰动LPV系统与无扰动LPV系统状态的估计值之差,以确定保性能的反馈增益,从而得到使扰动LPV系统渐近稳定的最优偏移量,并将其与无扰动系统控制律组合作为最优控制律施加于实际系统。实验结果表明,运用改进的鲁棒预测控制方法能获得较好地控制性能,同时提高了系统的稳定性和解决优化问题的效率,仿真试验也验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 LPV系统 有界干扰 输出反馈 LMI 渐近稳定性 MPC 离线方法 鲁棒预测控制
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基于T-S模型的无线网络系统的量化输出反馈控制器设计 被引量:1
15
作者 程红柳 葛素芸 徐伟 《移动通信》 2017年第12期86-90,共5页
针对无线网络中的高度非线性问题建立基于T-S模糊模型的连续控制系统,并考虑到网络中的状态时滞和不确定性,对于网络通信信道的压力问题引入对数量化器,同时为了提高无线网络控制系统的稳定性,引入模糊动态输出反馈,最终给出无线网络控... 针对无线网络中的高度非线性问题建立基于T-S模糊模型的连续控制系统,并考虑到网络中的状态时滞和不确定性,对于网络通信信道的压力问题引入对数量化器,同时为了提高无线网络控制系统的稳定性,引入模糊动态输出反馈,最终给出无线网络控制系统的量化输出反馈控制器的设计方法,并以LMI(线性矩阵不等式)形式描述,同时以数值例子说明设计方法的有效性。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 T-S模糊模型 模糊动态输出反馈
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多输出间接矩阵变换器的简化模型预测控制方法
16
作者 王闪闪 徐彦 《管理工程师》 2019年第6期49-55,共7页
针对多输出间接矩阵变换器(Indirect Matrix Converter,IMC)系统,本文提出了一种简化的模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)方法。首先选取双电机为变换器负载,建立电机定子磁链和电磁转矩预测模型,然后根据调速系统性能和电网... 针对多输出间接矩阵变换器(Indirect Matrix Converter,IMC)系统,本文提出了一种简化的模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)方法。首先选取双电机为变换器负载,建立电机定子磁链和电磁转矩预测模型,然后根据调速系统性能和电网需求建立目标函数,通过目标函数的寻优确定下一个采样周期的变换器开关状态,从而到达系统的多性能综合优化;该方法特别对因IMC开关状态数量多而导致的计算量巨大无法实现问题,提出简化原则,借鉴空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术中开关状态与电压矢量的对应关系,在每个开关周期中限定选择相邻电压矢量对应的开关状态,以实现在减少运算量的同时降低开关频率损耗。仿真试验结果表明在简化MPC方法控制下两台电机可在不同转速、不同负载情况下实现独立控制,且具有较好的动静态性能。 展开更多
关键词 输出间接矩阵变换器 简化模型预测控制方法 相邻电压矢量
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战斗机末端机动的非线性模型预测控制规避策略 被引量:6
17
作者 李飞 于雷 +2 位作者 周中良 付昭旺 张涛 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期83-90,共8页
利用非线性模型预测控制的思想建立了战斗机末端规避导弹的机动策略求解方法。根据导弹与战机的空战态势,建立了导弹与战机的相对运动微分方程;将导弹的导引律引入到导弹运动模型中,与飞机模型一起构建了系统预测模型,并对飞机和导弹的... 利用非线性模型预测控制的思想建立了战斗机末端规避导弹的机动策略求解方法。根据导弹与战机的空战态势,建立了导弹与战机的相对运动微分方程;将导弹的导引律引入到导弹运动模型中,与飞机模型一起构建了系统预测模型,并对飞机和导弹的运动约束进行了分析。通过对导弹结构限制和战术特性的分析,给出了飞机机动规避导弹的性能指标,进而建立了机动规避导弹的最优控制模型。利用高斯伪谱法对模型进行求解,采用滚动优化策略实现了对机动规避策略的闭环求解。针对导弹气动参数和导航比未知以及相对测量量具有噪声的问题,利用极大似然法对导弹的气动参数和导航比进行估计,实现了对系统预测模型的反馈校正。仿真结果表明,此方法能够实现对导弹的机动规避。 展开更多
关键词 机动规避 非线性模型预测控制 滚动优化 反馈校正 高斯伪谱法 极大似然法
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状态反馈预测控制在催化裂化柴油产品质量先进控制中的应用 被引量:3
18
作者 胡品慧 杜殿林 +1 位作者 左信 马庆春 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期57-59,共3页
对催化裂化装置主分馏塔柴油产品质量先进控制系统进行了设计与工程实施。根据过程动态机理分析,运用状态反馈预测控制,考虑装置的操作控制及现有的测点情况,从实时控制出发,建立了主分馏塔柴油产品质量先进控制的简化状态空间数学模型... 对催化裂化装置主分馏塔柴油产品质量先进控制系统进行了设计与工程实施。根据过程动态机理分析,运用状态反馈预测控制,考虑装置的操作控制及现有的测点情况,从实时控制出发,建立了主分馏塔柴油产品质量先进控制的简化状态空间数学模型。使用实测过程变量,实现状态变量反馈和可测干扰变量前馈的预测控制方法,提高控制系统的性能及抗干扰能力,增大了模型适应范围。先进控制的全部功能在DCS层上实施,可以在线实时调整控制系统参数,监视系统运行状态,提高了控制系统应用的灵活性,装置实际运行结果表明该设计是有效的。 展开更多
关键词 状态反馈预测控制 催化裂化装置 蒸馏塔 柴油 产品质量 先进控制 应用 动态机理模型
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刚体飞行器姿态机动的模型预测控制方法 被引量:4
19
作者 盖俊峰 赵国荣 周大旺 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期5-9,共5页
针对一类刚体飞行器的姿态机动问题,提出了一种将飞行器姿态驱动到设定姿态的模型预测控制算法。通过构造合适的控制性能指标函数,对经反馈线性化处理的飞行器姿态运动方程设计了模型预测控制器。由于预测控制的一个重要特征是能实现对... 针对一类刚体飞行器的姿态机动问题,提出了一种将飞行器姿态驱动到设定姿态的模型预测控制算法。通过构造合适的控制性能指标函数,对经反馈线性化处理的飞行器姿态运动方程设计了模型预测控制器。由于预测控制的一个重要特征是能实现对设定参考点或参考轨迹的有效跟踪,因此将要解决的飞行器姿态机动问题转化为对设定姿态的跟踪问题。仿真结果表明,所提出的模型预测控制算法成功实现了飞行器的姿态机动。 展开更多
关键词 模型预测控制 反馈线性化 刚体飞行器 姿态机动 姿态跟踪
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大型挠性航天器的鲁棒模型预测姿态控制 被引量:5
20
作者 管萍 吴希岩 +1 位作者 戈新生 曹彧腾 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期476-485,共10页
针对大型挠性航天器的三轴姿态控制问题,考虑了控制输入约束,设计了鲁棒模型预测姿态控制器。首先,将模型预测控制应用到不考虑扰动的标称挠性航天器系统中,通过求解优化问题推导预测控制律,从而得到三轴姿态的标称轨迹。然后,为有效处... 针对大型挠性航天器的三轴姿态控制问题,考虑了控制输入约束,设计了鲁棒模型预测姿态控制器。首先,将模型预测控制应用到不考虑扰动的标称挠性航天器系统中,通过求解优化问题推导预测控制律,从而得到三轴姿态的标称轨迹。然后,为有效处理大型挠性附件振动对中心刚体姿态造成的扰动,针对带有扰动的挠性航天器实际姿态控制系统,设计由最优状态与实际系统状态的误差构成的辅助反馈控制器,使实际系统状态维持在以标称轨迹为中心的“管道”(Tube)不变集内,并驱使实际系统状态到达标称轨迹上,最终沿着标称轨迹到达平衡点。仿真结果表明,在鲁棒模型预测控制的作用下,实现了姿态角的快速精确跟踪,有效地处理了由大挠性附件振动对中心刚体姿态产生的扰动,增强了系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 大型挠性航天器 姿态控制 模型预测控制 反馈控制 振动抑制
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