连续时间域内具有积分作用的广义预测控制(CIGPC) 被引量：5

1

作者 吕剑虹 徐治皋 陈来九 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期361-366,共6页

文献[1]推导了连续时间域内的广义预测控制规律,但由该方法所获得的控制作用不具有积分作用。因此,对于大量具有自平衡能力的过程,当设计模型的比例增益同实际过程存在误差时,将导致系统输出的稳态偏差,本文在文[1]的基础上提出了一种... 文献[1]推导了连续时间域内的广义预测控制规律,但由该方法所获得的控制作用不具有积分作用。因此,对于大量具有自平衡能力的过程,当设计模型的比例增益同实际过程存在误差时,将导致系统输出的稳态偏差,本文在文[1]的基础上提出了一种具有积分作用的广义预测控制方法,仿真结果表明,本文的方法不仅能够消除系统的稳态偏差,而且可使系统具有较好的控制品质。 展开更多

关键词 连续时间域 预测控制 数学模型

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连续时间广义预测控制在纵向飞行控制中仿真

2

作者 任强 陈增强 +1 位作者 孙明玮 袁著祉 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期814-816,820,共4页

导弹的飞行主要是通过姿态稳定和调节实现的。当导弹在大空域内进行飞行时,系统存在着严重的非线性和复杂性等不确定性因素,采用离散的控制算法进行控制,在高采样速率情况下,产生控制抖动问题。提出了连续时间控制方案,通过以小扰动模... 导弹的飞行主要是通过姿态稳定和调节实现的。当导弹在大空域内进行飞行时,系统存在着严重的非线性和复杂性等不确定性因素,采用离散的控制算法进行控制,在高采样速率情况下,产生控制抖动问题。提出了连续时间控制方案,通过以小扰动模型为基础的导弹动力学特性分析,设计了导弹纵向飞行通道的全空间串级控制结构,并且以连续模型作为预测控制的被控对象,弹道外回路和姿态内回路均采用连续时间广义预测控制算法。仿真结果表明,该控制方案能实现高精度的控制要求,并且有效的克服了控制抖动。 展开更多

关键词 导弹姿态控制 纵向飞行通道 广义预测控制(GPC) 连续时间广义预测控制(cgpc) 串级控制

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受约束的连续时间广义预测控制

3

作者 刘芳 刘晓华 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第3期343-345,350,共4页

主要针对受约束的连续时间广义预测控制,通过引入不同于有限时域性能指标的无穷时域1-范数性能指标,并对其施加不影响控制目标的终端等式约束,确定出了无穷时域性能指标的一个上界,从而将不可解的带约束的优化问题转化为可解的优化问题... 主要针对受约束的连续时间广义预测控制,通过引入不同于有限时域性能指标的无穷时域1-范数性能指标,并对其施加不影响控制目标的终端等式约束,确定出了无穷时域性能指标的一个上界,从而将不可解的带约束的优化问题转化为可解的优化问题。最后证明了准无穷时域性能指标方法能够保证受约束的连续时间广义预测控制闭环系统的稳定性。仿真例子证明了算法的有效性。 展开更多

关键词 连续时间系统 受约束的广义预测控制 准无穷时域 1-范数性能指标 稳定性

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一类时滞多变量连续系统的广义预测控制 被引量：2

4

作者 潘立登 魏环 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2008年第4期326-329,364,共5页

针对多变量连续时间广义预测控制提出了一种新的时滞解决方案及其参数递推计算方法(MDCGPC).在多变量子子模型的基础上采用时滞预测机制,通过参数恒等式变换,将时滞补偿环节引入到预测输出中,通过求解二次性能指标获得控制律的显式解.... 针对多变量连续时间广义预测控制提出了一种新的时滞解决方案及其参数递推计算方法(MDCGPC).在多变量子子模型的基础上采用时滞预测机制,通过参数恒等式变换,将时滞补偿环节引入到预测输出中,通过求解二次性能指标获得控制律的显式解.避免了模型时滞近似方法带来的误差和非最小相位特性,可以处理各路时滞不相同的情况,通过对参考轨迹的调节,可以具有一定的解耦能力.同时参数的递推计算方法简化了多项式数学运算的难度,减小了计算负荷和复杂性.仿真结果验证了所提出算法的有效性. 展开更多

关键词 模型预测控制 多变量控制系统 连续时间系统 时滞 递推计算

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一种多变量连续时间预测控制方法 被引量：1

5

作者 吕剑虹 陈来九 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第2期203-208,共6页

将积分作用自然引入单变量连续时间域预测控制规律，并通过结合多变量频域设计方法──特征轨迹法，将单变量预测控制推广到多变量情况．仿真结果表明，该多变量算法是有效的．

关键词 多变量系统 预测控制 连续时间域

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基于自适应神经模糊推理系统的连续搅拌反应釜系统的改进广义预测控制 被引量：8

6

作者 高钰凯 许娣 +1 位作者 赵涛 佃松宜 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第11期4404-4409,共6页

连续搅拌反应釜(continuously stirred tank reactor,CSTR)是典型的非线性、大滞后的化工对象。为克服传统控制方法难以建立其机理模型的难点,基于对实际工业现场采集得到的大量输入输出数据,提出采用自适应神经模糊推理系统(adaptive-n... 连续搅拌反应釜(continuously stirred tank reactor,CSTR)是典型的非线性、大滞后的化工对象。为克服传统控制方法难以建立其机理模型的难点,基于对实际工业现场采集得到的大量输入输出数据,提出采用自适应神经模糊推理系统(adaptive-network-based fuzzy inference system, ANFIS)的方法,得到CSTR系统较理想的输入输出关系规则库,即CSTR系统的T-S模糊模型。最后,通过改进的广义预测控制(Jin’s generalized predictive control, JGPC)算法对CSTR系统的浓度进行控制,并与常规的广义预测控制(generalized predictive control,GPC)算法、比例-积分-微分(proportion integral differential,PID)控制算法进行对比,仿真结果显示,JGPC算法的控制效果优于GPC算法和PID控制算法,证明了方法的有效性。 展开更多

关键词 连续搅拌反应釜(CSTR) 自适应神经模糊推理系统(ANFIS) T-S模糊模型 改进广义预测控制(JGPC)算法

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基于ISSA-DELM算法的CSTR系统广义预测控制研究

7

作者 盛斌 张军 《现代电子技术》 北大核心 2024年第19期123-130,共8页

连续搅拌反应釜(CSTR)作为典型的聚合反应化工生产用到的设备,其在工作运行时具有强非线性、大滞后性和不确定性,用传统的方法难以建立精准的数学模型。文中根据一类CSTR反应过程采用Hammerstein-Wiener模型,使用高斯径向基函数的LS-SV... 连续搅拌反应釜(CSTR)作为典型的聚合反应化工生产用到的设备,其在工作运行时具有强非线性、大滞后性和不确定性,用传统的方法难以建立精准的数学模型。文中根据一类CSTR反应过程采用Hammerstein-Wiener模型,使用高斯径向基函数的LS-SVM分别对模型的两个非线性模块进行建模,并使用其建立的Hammerstein-Wiener模型作为广义预测控制的预测模型;针对广义预测控制的滚动优化环节,采用多策略改进的麻雀算法(ISSA)优化深度极限学习机(DELM)的混和优化算法策略,并利用基准函数测试改进麻雀算法的优越性;最后将混合优化算法应用在非线性CSTR对象上,经过实验证明,所提出的ISSA-DELM混合优化算法对CSTR系统具有较好的控制效果,并与未改进的SSA-DELM算法和DELM算法进行仿真结果对比,结果显示,文中算法控制效果明显优于SSA-DELM算法和传统的DELM算法。 展开更多

关键词 连续搅拌反应釜(CSTR) HAMMERSTEIN-WIENER模型 广义预测控制(GPC) 改进麻雀算法(ISSA) 深度极限学习机(DELM) 高斯径向基函数

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时间乘子加权广义预测控制

8

作者 宗群 王江 +1 位作者 杜新广 田树苞 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第6期728-734,共7页

提出一种具有时间乘子加权性能控制的广义预测控制算法，此方法能提高系统的稳定性，同时与其他算法相比提高了系统的瞬态响应，文中还给出这种加权下广义预测控制渐进稳定的充分条件，仿真实验说明了算法的有效性．

关键词 广义预测控制 时间乘子加权 稳定性 预测控制

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基于预测控制的连续平压机热压板升降系统同步控制 被引量：4

9

作者 张星梅 戚玉涵 +2 位作者 任丁 瞿国富 周玉成 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期83-93,共11页

【目的】针对连续平压机热压板升降系统被控对象多且具有非线性、强耦合性等特点,提出基于广义预测控制的环形耦合同步控制方法,以降低热压板升降系统在上升和下降过程中各路液压缸的同步运动误差,确保热压板在升降过程中保持在同一水... 【目的】针对连续平压机热压板升降系统被控对象多且具有非线性、强耦合性等特点,提出基于广义预测控制的环形耦合同步控制方法,以降低热压板升降系统在上升和下降过程中各路液压缸的同步运动误差,确保热压板在升降过程中保持在同一水平面上,减小因不同步对热压板及相关元器件的损害。【方法】建立热压板升降系统同步控制模型,采用广义预测控制算法对每路液压缸的控制量进行优化,构建包含同步误差影响的热压板升降系统优化性能指标函数,导出各子系统基于预测控制的环形耦合同步控制规律。为降低计算复杂性,将优化函数进行分解,在各路液压缸的优化控制性能指标中引入该液压缸和相邻一侧液压缸同步误差的影响,对控制参数在线滚动优化,抑制扰动和随机噪声,采用环形耦合方式对各路液压缸进行同步控制。在系统控制模型基础上进行Matlab仿真试验,并与基于PID的主从控制方式进行对比,分析2种控制方式的位置跟踪、同步误差和抗扰动能力。【结果】环形耦合同步控制方法可保证单路液压缸的跟踪精度,使相邻液压缸之间的同步跟踪误差趋于零,能够实现各路液压缸之间的同步控制,解决某路液压缸受扰动时无法与其他液压缸精确同步的问题。Matlab仿真试验结果表明,与常规主从控制方法相比,基于预测控制的环形耦合同步控制方法具有更好的位置跟踪精度、同步性能、抗扰动能力和响应速度,对于升降过程中的系统扰动和参数突变,系统能迅速恢复稳定,体现出算法的鲁棒性和适应性。【结论】环形耦合同步控制方法更适用于被控对象多的系统,且系统的复杂程度不随被控对象增多而增加,预测控制算法与环形耦合同步控制的结合可实现连续平压机热压板升降系统中对液压缸较高的位置跟踪和同步控制精度,有利于减小因液压缸不同步造成的对设备的损害。 展开更多

关键词 连续平压机 液压升降系统 同步控制 广义预测控制 环形耦合控制策略

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基于双重准则的二自由度预测控制——连续情况 被引量：4

10

作者 刘兵 冯纯伯 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第6期721-726,共6页

对二自由度连续预测控制系统进行了讨论．在保留连续预测控制基本特点的条件下，取包含连续预测控制指标项、灵敏度及补灵敏度的综合指标函数，通过广义谱分解及构造丢番图方程，求得使闭环系统内稳的解．最后举例说明该方法的有效性．

关键词 连续预测控制 广义谱分解 双重准则 控制理论

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连续时间非线性时滞系统的协状态预测算法 被引量：2

11

作者 李俊民 孙群 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期798-802,共5页

研究了非线性连续时间时滞系统最优控制问题 ,提出了基于线性时滞模型的协状态预测算法 ,在模型与实际存在差异的情况下 ,给出了原问题的最优解 .与现有算法相比 ,该算法具有每次迭代的计算简单、易于实现等优点 。

关键词 非线性连续时间时滞系统 协状态预测算法 最优控制问题

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基于径向基神经网络的广义预测控制研究及应用 被引量：1

12

作者 吕淑萍 马亮 《机床与液压》 北大核心 2008年第B07期279-282,共4页

实际工业生产过程中常含有非线性、滞后环节,特别是在化工、冶炼等生产过程中尤为显著。连续搅拌釜式反应(CSTR)在反应过程中会产生大量的反应热,及时地移去反应热保证生产正常进行是控制的主要目标。采用了基于神经网络的预测控制来解... 实际工业生产过程中常含有非线性、滞后环节,特别是在化工、冶炼等生产过程中尤为显著。连续搅拌釜式反应(CSTR)在反应过程中会产生大量的反应热,及时地移去反应热保证生产正常进行是控制的主要目标。采用了基于神经网络的预测控制来解决非线性、滞后等环节的影响。讨论了广义预测控制的基本结构与原理,研究了广义预测控制算法的预测模型、反馈校正、滚动优化。选取径向基(RBF)网络建立了系统的多步预测模型,并对连续搅拌釜式反应过程进行了仿真。仿真结果表明,基于RBF神经网络的广义预测控制器具有良好的自适应性、鲁棒性和抗干扰能力。 展开更多

关键词 神经网络 连续搅拌釜式反应(CSTR) 广义预测控制(GPC)

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连续子空间预测控制方法及其应用 被引量：1

13

作者 罗小锁 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第3期64-67,143,共5页

针对工业过程中常见的连续时间系统,提出一种新型的连续子空间预测控制方法。首先,利用拉格朗日滤波器对连续时间系统模型进行转换,得到子空间预测输出;然后,对构造的输入输出和拉格朗日矩阵进行QR分解得到子空间预估器,将子空间预估器... 针对工业过程中常见的连续时间系统,提出一种新型的连续子空间预测控制方法。首先,利用拉格朗日滤波器对连续时间系统模型进行转换,得到子空间预测输出;然后,对构造的输入输出和拉格朗日矩阵进行QR分解得到子空间预估器,将子空间预估器用于构造增量型未来预测输出值,进而设计出连续子空间预测控制器;最后,通过工业蒸发器系统过程控制仿真实验,验证了所提出控制方法的有效性。 展开更多

关键词 连续时间系统 子空间预测控制 拉格朗日滤波器 工业蒸发器

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混合加权连续预测控制研究

14

作者 袁天保 刘新建 秦子增 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期593-595,599,共4页

针对工业过程常见的约束现象,引入混合加权算法,把约束条件考虑到连续预测控制指标函数中,提出了混合加权连续预测控制,与二次规划算法相比,混合加权算法具有计算量小,收敛速度较快的优点,并可以处理无约束可行解的情况,改善了连续预测... 针对工业过程常见的约束现象,引入混合加权算法,把约束条件考虑到连续预测控制指标函数中,提出了混合加权连续预测控制,与二次规划算法相比,混合加权算法具有计算量小,收敛速度较快的优点,并可以处理无约束可行解的情况,改善了连续预测控制系统在约束条件下的性能。 展开更多

关键词 连续广义预测控制 二次规划 混合加权 约束

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连续搅拌反应釜的自适应模糊辨识与预测控制 被引量：6

15

作者 许娣 高钰凯 佃松宜 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第20期8268-8275,共8页

化工领域为保证生产安全,对温度、压强、浓度等工艺指标有严格的要求。连续搅拌反应釜属于典型的化工设备,存在较强的非线性和时滞性,传统的建模与控制方法无法满足其精度要求。针对连续搅拌反应釜系统提出一种自适应模糊辨识与预测控... 化工领域为保证生产安全,对温度、压强、浓度等工艺指标有严格的要求。连续搅拌反应釜属于典型的化工设备,存在较强的非线性和时滞性,传统的建模与控制方法无法满足其精度要求。针对连续搅拌反应釜系统提出一种自适应模糊辨识与预测控制的方法。首先根据模糊划分C均值聚类算法得到模糊隶属度和初始聚类中心,在此基础上采用分层遗传算法进一步优化连续搅拌反应釜T-S模糊模型的参数。其次,采用自适应机制遗忘因子递推最小二乘法来估计T-S模糊模型的后件参数。最后,基于得到的T-S模糊模型,对连续搅拌反应釜进行自适应模糊广义预测控制,仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 连续搅拌反应釜(CSTR) 模糊辨识 T-S模糊模型 自适应模糊广义预测控制

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非完整移动机器人路径跟踪的快速非线性模型预测控制方法 被引量：10

16

作者 占红武 厉晟 胥芳 《高技术通讯》 CAS 2021年第4期405-416,共12页

本文用快速非线性模型预测控制方法进行了非完整移动机器人路径跟踪问题的研究。采用虚拟目标跟踪法建立非完整移动机器人路径跟踪问题的非线性系统,转化为以Bolza形式的最优控制问题模型。通过一种障碍函数法处理不等式约束将其整合至... 本文用快速非线性模型预测控制方法进行了非完整移动机器人路径跟踪问题的研究。采用虚拟目标跟踪法建立非完整移动机器人路径跟踪问题的非线性系统,转化为以Bolza形式的最优控制问题模型。通过一种障碍函数法处理不等式约束将其整合至性能指标函数中,基于拉格朗日乘数法建立最优化必要条件的线性方程组,以连续/广义极小残余算法(C/GMRES)为计算核心求解线性方程组并引入多重打靶法增加数值精度,同时提出一种优化求解方法降低算法计算负载。仿真对比结果表明,所提控制方法在满足实时性与保证控制精度的条件下具有更高的计算效率。最后通过实验结果证明所提出的控制方法在非完整移动机器人路径跟踪过程中的有效性。 展开更多

关键词 非线性模型预测控制(NMPC) 路径跟踪 虚拟目标跟踪 障碍函数 连续/广义极小残余算法(C/GMRES) 多重打靶法

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基于成长遗传算法的非线性模型预测控制及仿真 被引量：1

17

作者 阎镜予 陈薇 孙德敏 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第14期3293-3297,共5页

非线性预测控制在每个控制周期需要求取控制量,其实质为非线性优化问题。标准遗传算法时间消耗较大,难以用于控制周期较小的系统。首先证明了基于种子策略和精英保存策略的遗传算法能够保证闭环控制系统的渐进稳定性;继而模拟自然界成... 非线性预测控制在每个控制周期需要求取控制量,其实质为非线性优化问题。标准遗传算法时间消耗较大,难以用于控制周期较小的系统。首先证明了基于种子策略和精英保存策略的遗传算法能够保证闭环控制系统的渐进稳定性;继而模拟自然界成长过程,利用成长算子改进算法框架,并用爬山法进行实现。在具有强烈非线性的连续搅拌釜式反应器模型上进行仿真试验。试验结果表明,在不损失控制效果的情况下,成长遗传算法有效的降低了时间消耗。 展开更多

关键词 成长遗传算法 非线性预测控制 时间消耗 连续搅拌釜式反应器

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基于改进GMRES算法的水冷壁运动机器人路径跟踪模型预测控制 被引量：4

18

作者 黄巍 占红武 胥芳 《高技术通讯》 CAS 2021年第10期1090-1100,共11页

针对水冷壁爬壁机器人(WWCB)路径跟踪问题,提出一种快速非线性模型预测控制(NMPC)算法。定义WWCB与虚拟目标的跟踪误差,将跟踪问题转化为Bolza形式的NMPC最优控制问题。通过引入半平滑函数,对不等式进行优化处理,构建最优化必要条件。... 针对水冷壁爬壁机器人(WWCB)路径跟踪问题,提出一种快速非线性模型预测控制(NMPC)算法。定义WWCB与虚拟目标的跟踪误差,将跟踪问题转化为Bolza形式的NMPC最优控制问题。通过引入半平滑函数,对不等式进行优化处理,构建最优化必要条件。基于庞特里亚金极小值原理建立广义哈密顿函数,采用连续/广义极小残量算法(C/GMRES)计算求解,并引入多重打靶法提高运算精度。同时对GMRES算法残量求取方式进行了优化以提高运行效率。对伯努利双纽线和圆形路径进行了跟踪仿真,验证了本文的跟踪控制快速算法的有效性。 展开更多

关键词 水冷壁爬壁机器人(WWCB) 非线性模型预测控制(NMPC) 半平滑函数 连续/广义极小残量算法(C/GMRES) 多重打靶法 路径跟踪

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非平稳随机系统的建模与预测控制 被引量：2

19

作者 张菁雯 秦攀 +1 位作者 陈丽 李拥祺 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S01期261-264,共4页

本文研究均值方差等概率特征为时变的非稳态非高斯离散随机系统的建模与预测控制.状态空间模型可以用于对该类系统建模,但需要使用Kalman滤波进行参数估计.然而,状态空间模型的未知参数的个数将随着时间单调增加.为解决这一问题,本文提... 本文研究均值方差等概率特征为时变的非稳态非高斯离散随机系统的建模与预测控制.状态空间模型可以用于对该类系统建模,但需要使用Kalman滤波进行参数估计.然而,状态空间模型的未知参数的个数将随着时间单调增加.为解决这一问题,本文提出广义时间序列(GTS)模型用于非稳态随机系统的建模.GTS实际上是一种可以预测时变概率分布的参数模型.而且,GTS不受高斯分布假设制约.基于GTS模型,提出了利用广义预测控制(GPC)算法进行预测控制.最后,将利用服从t-分布的仿真数据说明GTS建模和预测控制的可行性和有效性. 展开更多

关键词 非平稳随机系统 预测控制 广义时间序列模型

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TCP/AQM系统大时间尺度模型 被引量：2

20

作者 刘正飞 孙金生 胡斯乔 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期475-484,共10页

网络传输连接的往返时延(round-trip times,RTT)大小各不相同,因此TCP/AQM系统本质为一多时滞回路耦合系统.由于RTT分布范围远大于控制量调节周期,这给准确评估控制效果带来很大困难.已有基于控制理论的主动队列管理(active queue manag... 网络传输连接的往返时延(round-trip times,RTT)大小各不相同,因此TCP/AQM系统本质为一多时滞回路耦合系统.由于RTT分布范围远大于控制量调节周期,这给准确评估控制效果带来很大困难.已有基于控制理论的主动队列管理(active queue management,AQM)算法多以流体流模型为基础进行设计,没有充分考虑RTT和采样周期对系统性能的影响.对于TCP/AQM系统,合理的评价方法是对调节过程进行评价,而非仅评价单个采样周期内的控制量是否合适.本文结合数据驱动控制思想和系统自身特征,统一从路由视角对TCP与AQM之间的交互进行抽象,通过时间扩展从更大的时间尺度去评价控制量调节过程,然后基于此模型设计自适应AQM算法–—大时间尺度AQM算法(large time scale AQM,LTSAQM).仿真结果表明,该算法收敛速度快,排队时延抖动小,特别是在长时滞网络环境下,性能明显改善. 展开更多

关键词 主动队列管理 多时滞耦合 大时间尺度 广义预测自适应控制

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