输入受限的隐式广义预测控制算法的仿真研究 被引量：12

1

作者 李国勇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第7期1533-1535,共3页

本文基于CARIMA模型提出了一种简单的隐式广义预测自校正控制算法。它避免了在线求解Dioaphantine方程;利用并列预测器间的特点,直接辨识输出预测器中的参数,并针对广义预测控制问题,在整个预测时域和控制时域,对输入幅值施加了约束;在... 本文基于CARIMA模型提出了一种简单的隐式广义预测自校正控制算法。它避免了在线求解Dioaphantine方程;利用并列预测器间的特点,直接辨识输出预测器中的参数,并针对广义预测控制问题,在整个预测时域和控制时域,对输入幅值施加了约束;在此基础上以二次规划作为滚动优化策略,进行计算机仿真,获得预测控制信息和输出信息;然后采用加权控制律,不仅使预测信息得以充分利用,而且使系统的性能得到明显改善。 展开更多

关键词 广义预测控制 受限 加权控制律 隐式算法 发动机

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广义预测自校正控制隐式算法及其仿真研究 被引量：4

2

作者 林伟 孙先波 《现代电子技术》 2008年第7期141-143,共3页

大量的工业生产过程都具有非线性、时滞性、不确定性和时变的特点,要建立精确的模型十分困难,因此研制具有鲁棒性的自校正器逐渐引起人们的关注。介绍了一种广义预测自校正控制隐式算法且对其进行仿真研究,分析仿真结果,总结参数变化对... 大量的工业生产过程都具有非线性、时滞性、不确定性和时变的特点,要建立精确的模型十分困难,因此研制具有鲁棒性的自校正器逐渐引起人们的关注。介绍了一种广义预测自校正控制隐式算法且对其进行仿真研究,分析仿真结果,总结参数变化对整个系统性能的影响,结果说明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 广义预测控制 自校正 隐式算法 工业控制

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基于扩展状态观测器的链式自动弹仓广义预测控制

3

作者 谢瑶 徐亚栋 +1 位作者 鲁飞 周光祖 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第2期105-111,共7页

为了实现链式自动弹仓的位置跟踪问题,设计了一种将扩展状态观测器和广义预测控制相结合的新的控制策略。在连续时间广义预测控制算法的基础上,设计了广义预测位置控制器;通过扩展状态观测器对弹仓系统的多源扰动进行了估计,利用估计值... 为了实现链式自动弹仓的位置跟踪问题,设计了一种将扩展状态观测器和广义预测控制相结合的新的控制策略。在连续时间广义预测控制算法的基础上,设计了广义预测位置控制器;通过扩展状态观测器对弹仓系统的多源扰动进行了估计,利用估计值对广义预测控制器进行了前馈校正,增强了控制器的抗干扰能力,确保了控制系统的稳定。分别在空载、半载和满载3种不同负载工况下对链式自动弹仓进行控制仿真和分析。结果表明:与PID控制相比,提出的控制策略对扰动力矩不敏感,具有更好的鲁棒性,且稳态误差更小,位置控制精度更高。 展开更多

关键词 链式自动弹仓 广义预测控制 扩展状态观测器 位置控制

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一种基于神经网络和参数优化的隐式广义预测控制 被引量：2

4

作者 高琳 孙海蓉 杨怀申 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第5期66-72,共7页

提出一种基于神经网络和参数优化的预测控制方法。首先利用带有动量项的改进BP神经网络辨识系统模型,在辨识过程中使用粒子群算法(PSO)对改进BP网络的初始权值/偏置、学习率、动量系数等辨识参数进行学习优化,解决这些参数的取值问题;... 提出一种基于神经网络和参数优化的预测控制方法。首先利用带有动量项的改进BP神经网络辨识系统模型,在辨识过程中使用粒子群算法(PSO)对改进BP网络的初始权值/偏置、学习率、动量系数等辨识参数进行学习优化,解决这些参数的取值问题;然后将辨识得到的模型用于隐式广义预测自校正控制中,使用遗传算法(GA)对控制过程进行优化,寻找最优的控制参数(预测时域、控制时域、控制加权系数、柔化系数)。将该方法应用在热工系统中,仿真结果表明了方法的有效性。 展开更多

关键词 改进BP网络 隐式广义预测自校正控制 粒子群算法 遗传算法 参数优化

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气动肌肉驱动的髋关节康复训练装置隐式广义预测控制 被引量：1

5

作者 何凡 李笑 +1 位作者 夏虹 关婷 《机床与液压》 北大核心 2011年第17期22-25,29,共5页

针对气动肌肉驱动的髋关节康复训练装置存在时延、非线性和时变特性,设计基于参数模型的隐式广义预测控制器,并将其应用于髋关节康复训练装置的等速持续被动运动控制中。实验研究表明:在负载干扰变化下,隐式广义预测控制器具有控制精度... 针对气动肌肉驱动的髋关节康复训练装置存在时延、非线性和时变特性,设计基于参数模型的隐式广义预测控制器,并将其应用于髋关节康复训练装置的等速持续被动运动控制中。实验研究表明:在负载干扰变化下,隐式广义预测控制器具有控制精度高、抗干扰能力强等特点,同时对系统模型参数的变化有较好的适应能力,对提高类似医疗器械的控制性能有借鉴意义。 展开更多

关键词 气动肌肉 隐式广义预测控制器 等速持续被动运动 髋关节

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基于改进的隐式广义预测控制在燃气发电锅炉主汽压中的应用 被引量：1

6

作者 王胜 陈雨薇 +2 位作者 徐帅 章家岩 冯旭刚 《河北科技大学学报》 CAS 2020年第5期399-407,共9页

针对燃气发电锅炉主汽压控制系统存在非线性、模型参数不确定等问题,提出了一种改进的隐式广义预测控制策略。首先,使用遗忘因子递推最小二乘法进行模型参数辨识,建立主汽压的离散数学模型;其次,在常规广义预测控制理论基础上建立主汽... 针对燃气发电锅炉主汽压控制系统存在非线性、模型参数不确定等问题,提出了一种改进的隐式广义预测控制策略。首先,使用遗忘因子递推最小二乘法进行模型参数辨识,建立主汽压的离散数学模型;其次,在常规广义预测控制理论基础上建立主汽压的隐式广义预测控制系统,简化控制算法,通过在目标函数中增加PI结构,提高系统的鲁棒性。仿真结果表明,相比串级PID和常规隐式广义预测控制,所提控制策略在模型适配时调节时间最多减少20 s,模型失配时超调量最多减少5.08%,调节时间最多降低36 s,系统鲁棒性和抗干扰能力增强;工程应用表明,使用所提策略后主汽压控制偏差在±0.2 MPa之间,控制精度显著提高。改进的隐式广义预测控制较好地满足了工业生产中对主汽压的控制要求,具有较高的研究和应用价值。 展开更多

关键词 系统辨识 燃气发电锅炉 主汽压 遗忘因子递推最小二乘法 隐式广义预测控制

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一种基于多模型切换的阶梯式广义预测控制算法 被引量：16

7

作者 李小田 王昕 +1 位作者 王振雷 钱锋 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期193-197,共5页

针对一类模型参数突变的系统,提出一种基于多模型切换的阶梯式广义预测控制算法。采用多个固定模型、一个常规自适应模型和一个可重新赋初值的自适应模型并行辨识系统的动态特性。多个固定模型可以提高系统的暂态性能,常规自适应模型可... 针对一类模型参数突变的系统,提出一种基于多模型切换的阶梯式广义预测控制算法。采用多个固定模型、一个常规自适应模型和一个可重新赋初值的自适应模型并行辨识系统的动态特性。多个固定模型可以提高系统的暂态性能,常规自适应模型可以保证系统的稳定性,可重新赋初值的自适应模型可以进一步提高系统的暂态性能。在每个采样时刻基于性能指标切换到最优的局部模型作为当前模型,设计阶梯式广义预测控制器,从而实现系统全局的控制。最后的仿真结果表明,其控制效果明显优于单一模型的控制器。 展开更多

关键词 多模型 阶梯式控制 广义预测控制 自适应

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火电厂锅炉主蒸汽压力的阶梯式广义预测控制 被引量：25

8

作者 薛美盛 孙德敏 吴刚 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期685-689,共5页

在分析火力发电厂锅炉主蒸汽压力动态特性及其串级控制方案的基础上 ,采用阶梯式控制策略 ,实现了锅炉主蒸汽压力的广义预测控制 。

关键词 火电厂 锅炉 主蒸汽压力 广义预测模型 阶梯式控制策略 串级控制

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多变量系统的广义预测控制解耦设计 被引量：11

9

作者 薛美盛 樊弟 魏衡华 《控制工程》 CSCD 北大核心 2011年第1期39-42,共4页

针对在系统关联严重的情况下,通过选择合适的权矩阵,预测控制可以实现间接解耦控制,但是系统的跟踪性能将大大降低的问题,提出了一种带设定值观测器的多变量广义预测解耦控制算法,结合前馈解耦控制策略与广义预测控制律,将其他通道对当... 针对在系统关联严重的情况下,通过选择合适的权矩阵,预测控制可以实现间接解耦控制,但是系统的跟踪性能将大大降低的问题,提出了一种带设定值观测器的多变量广义预测解耦控制算法,结合前馈解耦控制策略与广义预测控制律,将其他通道对当前通道的影响作为扰动,从而实现近似解耦。在目标函数中用控制量的增量代替控制量,使控制增量变化不至于过于剧烈。并且增加了一种新的设定值观测器,根据设定值与实际值的偏差实时改变误差权矩阵,进一步减弱了耦合。最后,磨煤机的仿真结果验证了该控制算法的优越性。 展开更多

关键词 多变量系统 解耦 广义预测控制 观测器

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基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制 被引量：15

10

作者 石宇静 柴天佑 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期634-640,共7页

针对一类非线性多变量离散时间动态系统,提出了基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制方法.该控制方法由线性鲁棒广义预测解耦控制器和神经网络非线性广义预测解祸控制器以及切换机构组成.线性鲁棒广义预测解耦控制器用... 针对一类非线性多变量离散时间动态系统,提出了基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制方法.该控制方法由线性鲁棒广义预测解耦控制器和神经网络非线性广义预测解祸控制器以及切换机构组成.线性鲁棒广义预测解耦控制器用于保证闭环系统输入输出信号有界,神经网络非线性广义预测解耦控制器能够改善系统性能.切换策略通过对上述两种控制器的切换,保证系统稳定的同时,改善系统性能.同时本文给出了所提自适应解耦控制方法的稳定性和收敛性分析.最后,通过仿真实例验证了该方法的有效性. 展开更多

关键词 非线性 广义预测控制 解耦 神经网络 多模型

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基于阶梯式广义预测控制的锅炉主蒸汽温度控制系统 被引量：10

11

作者 李俊 刘亚敏 +4 位作者 张伟康 吴刚 弓岱伟 陈涛 于旭 《中国电力》 CSCD 北大核心 2003年第7期39-43,共5页

针对电厂锅炉主蒸汽温度难以投入自动控制的问题,在充分了解系统特性,综合考虑各项扰动因素后,有针对性地提出阶梯式广义预测控制策略,该算法引入10个影响因素,能解决大惯性、大时延及多扰动系统控制问题。算法应用于平圩电厂的2008t/h... 针对电厂锅炉主蒸汽温度难以投入自动控制的问题,在充分了解系统特性,综合考虑各项扰动因素后,有针对性地提出阶梯式广义预测控制策略,该算法引入10个影响因素,能解决大惯性、大时延及多扰动系统控制问题。算法应用于平圩电厂的2008t/h锅炉,成功解决了该厂主蒸汽温度难投自动的问题,并使控制指标优于部颁标准。应用实践证明该技术具有很高的市场推广价值。 展开更多

关键词 锅炉 主蒸汽温度控制系统 阶梯式广义预测控制 自动控制

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航空发动机模糊自适应广义预测解耦控制 被引量：3

12

作者 彭靖波 谢寿生 +1 位作者 白云 孙东 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第1期5-8,共4页

为克服航空发动机控制回路间的耦合作用,针对具有不确定大时延的航空发动机分布式控制系统,提出了一类模糊自适应广义预测解耦控制算法。利用发动机非线性模型的输入输出数据对模糊自适应推理网络进行离线训练,网络的前提参数训练后固定... 为克服航空发动机控制回路间的耦合作用,针对具有不确定大时延的航空发动机分布式控制系统,提出了一类模糊自适应广义预测解耦控制算法。利用发动机非线性模型的输入输出数据对模糊自适应推理网络进行离线训练,网络的前提参数训练后固定,后件参数则可在线调整以使网络能更好地逼近实际系统。将模糊自适应推理网络作为广义预测控制器的预测模型,可以省去常规广义预测控制器的反馈校正机构。仿真表明:当参考轨迹为阶跃信号、斜坡信号时,所设计的控制器均具有良好的动态跟踪特性和解耦特性,当时延发生变化时,系统输出仍然能稳定地跟踪参考轨迹,说明该控制器对时延不敏感,鲁棒性强。 展开更多

关键词 航空发动机 模糊自适应推理网络 广义预测控制 解耦 时延

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基于多模型切换阶梯式广义预测控制的电站锅炉主汽温控制 被引量：15

13

作者 弓岱伟 孙德敏 +1 位作者 郝卫东 胡志宏 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1488-1493,共6页

为改善大型电站锅炉主汽温控制中自动化程度低、控制品质较差的问题,针对过热回路的大惯性、大滞后以及对象模型随负荷变化较大等特点,提出了一种基于模型切换的阶梯式广义预测控制方法,并将风量、上层磨煤量、蒸汽流量等影响因素综合... 为改善大型电站锅炉主汽温控制中自动化程度低、控制品质较差的问题,针对过热回路的大惯性、大滞后以及对象模型随负荷变化较大等特点,提出了一种基于模型切换的阶梯式广义预测控制方法,并将风量、上层磨煤量、蒸汽流量等影响因素综合应用于主汽温串级控制.该方法已在山东石横电厂1 025 t/h大型锅炉中进行了应用,结果表明,在机组正常工作负荷范围内均具有很好的控制品质,成功解决了该厂自建厂以来一直无法解决的主汽温自动控制问题.同时此控制器的设计具有较好的通用性和可移植性,适用于大滞后严重非线性时变系统的控制,易于推广应用. 展开更多

关键词 电站锅炉 汽温控制 多模型切换 阶梯式广义预测控制

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火电机组协调控制系统的解耦广义预测控制研究 被引量：5

14

作者 王文兰 张嘉英 张丽萍 《热力发电》 CAS 北大核心 2010年第1期25-28,共4页

先进的控制策略能够提高单元火电机组的控制品质。但是,由于机组协调控制存在的多变量强耦合问题,使得常规PID调节器难以达到很好的控制效果。对此,采用解耦广义预测控制算法建立了协调控制系统数学模型。仿真结果表明,基于解耦广义预... 先进的控制策略能够提高单元火电机组的控制品质。但是,由于机组协调控制存在的多变量强耦合问题,使得常规PID调节器难以达到很好的控制效果。对此,采用解耦广义预测控制算法建立了协调控制系统数学模型。仿真结果表明,基于解耦广义预测控制算法的协调控制系统控制效果明显优于普通广义预测控制系统,具有抗负荷扰动性能,鲁棒性强,适用于具有迟延和其它耦合性较强的系统。 展开更多

关键词 火电厂 单元机组 协调控制系统 多变量 耦合 解耦广义预测控制

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基于广义预测的非线性解耦PID控制 被引量：2

15

作者 王永刚 柴天佑 +1 位作者 翟廉飞 石宇静 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期449-452,共4页

针对一类非线性多变量离散时间动态系统,提出了基于神经网络的非线性多变量PID解耦控制方法。该控制器是由常规PID控制器与解耦补偿器、未建模动态前馈补偿器组成,而PID参数的整定是通过广义预测的方法实现的。同时给出了该控制方法的... 针对一类非线性多变量离散时间动态系统,提出了基于神经网络的非线性多变量PID解耦控制方法。该控制器是由常规PID控制器与解耦补偿器、未建模动态前馈补偿器组成,而PID参数的整定是通过广义预测的方法实现的。同时给出了该控制方法的闭环系统的稳定性和收敛性分析。最后通过仿真实例验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 非线性 广义预测控制 PID解耦控制 神经网络

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对角CARIMA模型多变量广义预测近似解耦控制 被引量：4

16

作者 李奇安 金鑫 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1764-1769,1797,共7页

针对多变量系统中存在的强耦合,提出基于对角CARIMA模型的多变量广义预测控制近似解耦算法.根据对角CARIMA模型中的A和C矩阵为对角形式的特点,将多输入多输出系统分解为多个多输入单输出系统进行预测和控制,一定程度上降低了变量之间的... 针对多变量系统中存在的强耦合,提出基于对角CARIMA模型的多变量广义预测控制近似解耦算法.根据对角CARIMA模型中的A和C矩阵为对角形式的特点,将多输入多输出系统分解为多个多输入单输出系统进行预测和控制,一定程度上降低了变量之间的耦合性.根据模型预测值与参考轨迹之间的偏差实时调整目标函数中跟踪误差的加权系数,达到进一步降低各个回路之间耦合的目的.加权系数调整的基本原则是,每个输出跟踪误差的加权系数是由其他输出在同时刻偏离参考轨迹的加权误差平方和构成.当某个输出偏离目标值时,其他输出的跟踪误差权值相对增大,以避免输出之间的相互扰动,达到近似解耦的目的.利用单变量GPC、多变量MGPC、基于设定值观测器解耦的MGPC以及提出的近似解耦方法,分别对温室温度和相对湿度控制系统进行仿真实验.仿真结果显示,近似解耦算法控制平稳,输出变量之间的相互扰动显著降低. 展开更多

关键词 多变量系统 CARIMA模型 广义预测控制 解耦控制

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多变量系统的广义预测控制解耦设计 被引量：12

17

作者 王东风 《电机与控制学报》 EI CSCD 2000年第4期243-246,共4页

针对双输入双输出机炉协调控制系统，首先将系统分解为两个双输入单输出系统，并用广义预测控制原理设计控制器，通过求解二元一次矩阵方程组，实现了多步预测的解耦控制。进行了仿真研究，仿真结果证实了算法的有效性。

关键词 广义预测控制 解耦控制 多变量系统 控制算法

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基于对角解耦的多变量约束广义预测控制 被引量：1

18

作者 苏佰丽 陈增强 袁著祉 《控制工程》 CSCD 2005年第S2期90-92,共3页

由于多变量系统各变量之间往往存在严重耦合现象,在对系统进行对角解耦的基础上,设计了带约束输入的广义预测控制算法。该算法保证了系统输出有效跟踪设定值,并且充分考虑了输入信号及其增量均受约束的情况,使其均被控制在允许范围之内... 由于多变量系统各变量之间往往存在严重耦合现象,在对系统进行对角解耦的基础上,设计了带约束输入的广义预测控制算法。该算法保证了系统输出有效跟踪设定值,并且充分考虑了输入信号及其增量均受约束的情况,使其均被控制在允许范围之内,同时避免了求解Diophantine方程,很大程度上减少了计算量。仿真结果表明该算法可以在很大程度上削弱变量之间的耦合程度,且具有良好的控制效果。 展开更多

关键词 广义预测控制(GPC) 解耦控制 输入约束

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广义预测控制中Diophantine矩阵多项式方程的显式解 被引量：9

19

作者 师五喜 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期261-263,共3页

直接利用被控对象的离散差分方程推导出多变量广义预测控制中Diophantine矩阵多项式方程的显式解,从而避免了其递推求解或迭代求解,使广义预测控制的应用更加方便．

关键词 广义预测控制 Diophantine矩阵多项式方程 显式解

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基于阶梯式广义预测的船用锅炉汽包水位控制 被引量：4

20

作者 费景洲 马修真 张寅豹 《船海工程》 2009年第2期89-93,共5页

针对船用锅炉汽包水位控制的特点,提出将阶梯式广义预测策略应用于船用饱和蒸汽辅锅炉汽包水位控制。仿真研究表明,该策略的控制效果优于常规的PID控制,它能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力。

关键词 自动控制技术 广义预测控制 阶梯式策略 汽包水位控制

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