一种求解最优控制问题的非均匀控制向量参数化方法 被引量：3

1

作者 雷阳 李树荣 +1 位作者 张强 张晓东 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期180-184,共5页

传统的均匀参数化方法在求解固定终端时刻最优控制问题时,不能精确地逼近最优控制轨迹。针对这一问题,提出一种非均匀控制向量参数化的数值解法。首先将控制时域离散化为不同长度的时间段,各时间段长度作为新的优化参数;然后引入时间尺... 传统的均匀参数化方法在求解固定终端时刻最优控制问题时,不能精确地逼近最优控制轨迹。针对这一问题,提出一种非均匀控制向量参数化的数值解法。首先将控制时域离散化为不同长度的时间段,各时间段长度作为新的优化参数;然后引入时间尺度因子,将非均匀参数化的最优控制问题转化为标准化时域上的均匀参数化问题;最后建立目标和约束函数的Hamilton函数,通过求解伴随方程计算梯度,采用序列二次规划方法获得数值解。针对两个经典的化工过程最优控制问题进行仿真研究,仿真结果验证了所提出算法的有效性。 展开更多

关键词 最优控制 化工过程 非均匀控制向量参数化 序列二次规划(SQP) 固定终端时刻

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非均匀地表陆面过程参数化研究 被引量：9

2

作者 陈斌 丁裕国 +1 位作者 刘晶淼 张耀存 《高原气象》 CSCD 北大核心 2008年第5期1172-1180,共9页

地表固有的非均匀性影响近地层大气的垂直结构,甚至改变局地天气条件,亦使得大气数值模式大尺度网格面积水热通量的计算对其具有较强的敏感性。为了提高气候模式性能,非均匀陆面过程参数化已是当前大气边界层和陆面过程模式研究的热点... 地表固有的非均匀性影响近地层大气的垂直结构,甚至改变局地天气条件,亦使得大气数值模式大尺度网格面积水热通量的计算对其具有较强的敏感性。为了提高气候模式性能,非均匀陆面过程参数化已是当前大气边界层和陆面过程模式研究的热点和难点问题之一。本文在调研国内外大量文献的基础上,综述了近年来非均匀地表陆面过程参数化的研究现状,分析和比较了不同的参数化方法的优缺点以及数值模式模拟结果对它们的响应,提出了目前尚待继续探讨和解决的几个关键性问题。 展开更多

关键词 陆面过程参数化 非均匀性 次网格通量

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非均匀采样系统的支持向量回归建模与控制 被引量：5

3

作者 李大海 李天石 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期65-69,共5页

针对非均匀采样系统提出了一种基于支持向量回归的预测控制算法.应用提升技术将非均匀采样系统分解为多个并列的子系统,建立了各子系统的支持向量回归模型,将该模型作为预测模型提出了新的优化目标函数,可将控制量更新周期内的系统输出... 针对非均匀采样系统提出了一种基于支持向量回归的预测控制算法.应用提升技术将非均匀采样系统分解为多个并列的子系统,建立了各子系统的支持向量回归模型,将该模型作为预测模型提出了新的优化目标函数,可将控制量更新周期内的系统输出作为优化目标.在多通道电液力伺服同步加载系统中的应用结果表明,该预测模型可以达到比较高的预测精度,且各子系统的模型有一致的预测误差水平.对加载系统控制的仿真试验结果表明,该算法有很好的控制性能,而且通过设计合适的优化目标函数,可以避免数字控制系统中的计算延迟和抑制期望轨迹突变时的超调. 展开更多

关键词 非均匀采样系统 支持向量回归 预测控制

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湿润气候区非均匀地表平均蒸散发率参数化方案研究 被引量：2

4

作者 刘晶淼 丁裕国 +1 位作者 周秀骥 汪方 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期252-258,共7页

从水文过程的物理机制出发,提出湿润气候区平均蒸散发率的一种统计-动力参数化方案。将陆面蒸散发过程的复杂机制分解为地表层裸土及植被两种下垫面的土壤水分饱和区与非饱和区影响下的通量贡献。从理论上推导出考虑土壤含水量次网格尺... 从水文过程的物理机制出发,提出湿润气候区平均蒸散发率的一种统计-动力参数化方案。将陆面蒸散发过程的复杂机制分解为地表层裸土及植被两种下垫面的土壤水分饱和区与非饱和区影响下的通量贡献。从理论上推导出考虑土壤含水量次网格尺度非均匀性的区域蒸散率解析表达式。根据湿润气候区土壤水分空间分布PDF的特点,给出适用于湿润气候区的平均蒸散发计算式。以长江三角洲为例进行的数值试验证明其合理性与可行性。 展开更多

关键词 湿润气候 区域平均蒸散发率 参数化方案 非均匀地表 概率密度函数

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一种可变时间节点的控制向量参数化方法 被引量：1

5

作者 张晓东 李树荣 +1 位作者 雷阳 张强 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2805-2811,共7页

控制向量参数化方法是求解最优控制的一种常用方法,其时间网格通常是固定的。在每个时间段上,控制向量表示为由一组参数确定的时间的函数。时间网格的划分会影响到数值求解最优控制问题时最优化算法的准确性和效率。为了同时优化控制参... 控制向量参数化方法是求解最优控制的一种常用方法,其时间网格通常是固定的。在每个时间段上,控制向量表示为由一组参数确定的时间的函数。时间网格的划分会影响到数值求解最优控制问题时最优化算法的准确性和效率。为了同时优化控制参数和时间网格的节点,提出了一种可变时间节点控制向量参数化方法,通过带有时间参数的S型函数来近似分段常数参数化方法中的切换过程。推导出了最优控制性能指标对时间参数的导数,并提出了处理时间节点约束的算法。利用所提出方法求解带有两个控制的最优控制实例,对于两个控制获得了不同的时间网格划分,从而能够更好地近似最优控制轨迹。 展开更多

关键词 最优控制 控制向量参数化 时间节点

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基于电力系统非参数化模型设计统一潮流控制器 被引量：3

6

作者 王海风 李帆 房大中 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第7期62-65,共4页

采样调节器的设计最突出的特点之一是根据被控对象的非线性、不确定系统的非参数化模型-系统的单位开环阶跃响应等进行控制器的设计,以保证闭环控制系统的稳定性、最优化和鲁棒性。这一方法在电力系统控制中的应用极有潜力。因为在电力... 采样调节器的设计最突出的特点之一是根据被控对象的非线性、不确定系统的非参数化模型-系统的单位开环阶跃响应等进行控制器的设计,以保证闭环控制系统的稳定性、最优化和鲁棒性。这一方法在电力系统控制中的应用极有潜力。因为在电力系统中,通过现场试验获得控制器安装地点的单位开环阶跃响应通常要比建立系统的参数化模型简单得多。该文演示了如何将采样调节器设计的方法应用于统一潮流控制器(UPFC)的设计及由一个多变量采样调节器同时实现统一潮流控制器的潮流控制和电压调节功能。文中还给出了设计和仿真的结果。 展开更多

关键词 电力系统 非参数化模型 设计 统一潮流控制器 稳定性

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基于控制向量参数化法的表面活性剂驱最优注入策略求解 被引量：1

7

作者 赵瑞艳 张晓东 李树荣 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2008年第11期150-152,共3页

表面活性剂驱最优注入策略问题是一类分布参数系统的最优控制问题,文章针对表面活性剂驱注入方案的特点,运用控制向量参数化的方法求解该问题。控制变量通过一个时间节点参数和其它决策参数的函数来近似。无限维的最优控制问题被转化为... 表面活性剂驱最优注入策略问题是一类分布参数系统的最优控制问题,文章针对表面活性剂驱注入方案的特点,运用控制向量参数化的方法求解该问题。控制变量通过一个时间节点参数和其它决策参数的函数来近似。无限维的最优控制问题被转化为可以解析地求出梯度的非线性规划问题。通过求解非线性规划问题可以获得非均匀的时间网格。用带时间节点的控制向量参数化方法与梯度法分别对表面活性剂最优控制问题实例进行了研究,结果表明了利用带时间节点的控制向量参数化方法求解此类问题的有效性。 展开更多

关键词 控制向量参数化 表面活性剂驱 分布参数系统

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基于非参数化模型的TCSC与SVC控制 被引量：1

8

作者 苏建设 柯宁 陈陈 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期10-12,共3页

考虑到电力系统实际应用中很难获得准确的网络拓扑和参数 ,使得 FACTS控制器的参数化模型的建立与验证极为困难 ,提出采用采样调节器设计技术进行晶闸管控制串联补偿器( TCSC)与静止无功补偿器 ( SVC)的控制 ,以提高系统的暂态稳定水平... 考虑到电力系统实际应用中很难获得准确的网络拓扑和参数 ,使得 FACTS控制器的参数化模型的建立与验证极为困难 ,提出采用采样调节器设计技术进行晶闸管控制串联补偿器( TCSC)与静止无功补偿器 ( SVC)的控制 ,以提高系统的暂态稳定水平。所采用的采样调节器设计技术只需事先获得系统的开环阶跃响应 ,完全建立在非参数化模型之上 ,它不但能保证闭环系统的稳定性和优越的动态性能、稳态零误差 ,而且对电力系统的非线性及运行点的变化具有足够的鲁棒性。最后 ,通过 NETOMAC仿真软件在我国阳城—淮阴输电工程中进行了仿真验证 。 展开更多

关键词 采样调节器设计技术 晶闸管控制串联补偿器 静止无功补偿器 非参数化模型 暂态稳定

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一种高效的快速近似控制向量参数化方法 被引量：2

9

作者 李国栋 胡云卿 刘兴高 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期67-74,共8页

控制向量参数化(Control vector parameterization,CVP)方法是目前求解流程工业中最优操作问题的主流数值方法,然而,该方法的主要缺点之一是计算效率较低,这是因为在求解生成的非线性规划(Nonlinear programming,NLP)问题时,需要随着控... 控制向量参数化(Control vector parameterization,CVP)方法是目前求解流程工业中最优操作问题的主流数值方法,然而,该方法的主要缺点之一是计算效率较低,这是因为在求解生成的非线性规划(Nonlinear programming,NLP)问题时,需要随着控制参数的调整,反复不断地求解相关的微分方程组,这也是CVP方法中最耗时的部分.为了提高CVP方法的计算效率,本文提出一种新颖的快速近似方法,能够有效减少微分方程组、函数值以及梯度的计算量.最后,两个经典的最优控制问题上的测试结果及与国外成熟的最优控制软件的比较研究表明:本文提出的快速近似CVP方法在精度和效率上兼有良好的表现. 展开更多

关键词 流程工业 最优控制 控制向量参数化 计算效率 快速近似

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一种求解最优控制问题的变时间节点控制向量参数化方法 被引量：3

10

作者 李国栋 刘兴高 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期640-646,共7页

控制向量参数化方法是求解最优控制问题的一种常用数值方法。它通过离散化控制时域,将控制向量近似地表示成一组参数化的函数。离散化后的时间网格通常是固定的,其划分会影响到最优控制问题数值求解的精度和效率。为了同时优化控制参数... 控制向量参数化方法是求解最优控制问题的一种常用数值方法。它通过离散化控制时域,将控制向量近似地表示成一组参数化的函数。离散化后的时间网格通常是固定的,其划分会影响到最优控制问题数值求解的精度和效率。为了同时优化控制参数和时间网格节点,提出了一种时间节点可变的控制向量参数化方法。推导出了最优控制性能指标对时间参数的导数与对时间分段长度导数之间的关系,得到了性能指标的梯度表达式。用两个经典最优控制实例对所提出的方法进行了测试,结果表明所提出方法能够更好地逼近最优控制轨迹。 展开更多

关键词 过程控制 控制向量参数化 变时间节点 优化 算法

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基于铣削力参数化模型的铣刀非均匀磨损状态监测方法研究 被引量：1

11

作者 韩雷 郑金辉 +3 位作者 刘志学 江磊 林凤添 朱晓鑫 《工具技术》 北大核心 2023年第3期120-124,共5页

在航空结构件钛合金零件数控加工中,刀具非均匀磨损状态对工件的最终质量影响很大。为了及时发现并控制因刀具非均匀磨损导致的异常加工状态,对钛合金加工刀具非均匀磨损状态监测方法进行了研究。建立了基于刀具刃线参数化模型的铣削力... 在航空结构件钛合金零件数控加工中,刀具非均匀磨损状态对工件的最终质量影响很大。为了及时发现并控制因刀具非均匀磨损导致的异常加工状态,对钛合金加工刀具非均匀磨损状态监测方法进行了研究。建立了基于刀具刃线参数化模型的铣削力参数化模型,实现了对钛合金加工刀具非均匀磨损状态的监测,解决了零件单件或首件加工中样本数据缺失条件下的钛合金加工刀具非均匀磨损状态准确监测难题。 展开更多

关键词 铣削力参数化模型 非均匀磨损 刀具磨损状态监测

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基于控制向量参数化和迭代凸规划的无人机编队飞行的建立 被引量：1

12

作者 过娟 褚晶 闫杰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期607-613,共7页

多个无人机组成的编队飞行可以作为很多应用中现有技术的一种高效、低成本的替代方案。研究了能满足最终编队队形约束的且能量最优的无人机编队飞行的建立。首先,将编队建立问题建模成一个受非线性动力学约束的能量最优控制问题。其次,... 多个无人机组成的编队飞行可以作为很多应用中现有技术的一种高效、低成本的替代方案。研究了能满足最终编队队形约束的且能量最优的无人机编队飞行的建立。首先,将编队建立问题建模成一个受非线性动力学约束的能量最优控制问题。其次,采用直接法来求解该最优控制问题。在采用的直接法中,利用控制向量参数化方法将原始问题转化成一系列待求解的凸优化问题;然后,运用迭代凸规划(SCP)技术求得其最优解。在求解过程中,SCP迭代的每一步本质上都是一个二次型规划问题;由于该规划问题的约束是线性约束,因此可以高效地进行求解。最后,将提出的方法运用到3个无人机的V型编队建立中,并使用了免费的开源求解器CVX进行求解。与MATLAB中提供的全局优化技术相比,文中提出的算法能够快速地收敛到全局最小值。 展开更多

关键词 无人机编队飞行 最优控制 控制向量参数化 迭代凸规划

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非参数化迭代学习控制的列车自动驾驶控制算法 被引量：9

13

作者 何之煜 徐宁 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期90-96,共7页

高速列车自动驾驶系统是一个快时变、非线性的复杂受控系统,针对运行阻力难以建模的问题,建立非参数化的阻力模型,提出基于径向基的模糊神经网络算法对其进行逼近。在此基础上,考虑高速列车自动驾驶系统具有高度重复性的特点,结合现有... 高速列车自动驾驶系统是一个快时变、非线性的复杂受控系统,针对运行阻力难以建模的问题,建立非参数化的阻力模型,提出基于径向基的模糊神经网络算法对其进行逼近。在此基础上,考虑高速列车自动驾驶系统具有高度重复性的特点,结合现有算法反馈控制的思想,引入前馈控制模型,设计非参数化的迭代学习控制律,充分学习系统的重复性信息,基于Lyapunov稳定性原理,经过严格的数学推导证明所提出算法的收敛性。同时,利用计算机对算法进行仿真试验和分析,验证所提出算法具有较快的收敛性和对期望曲线的较高跟踪精度。 展开更多

关键词 迭代学习控制 非参数化模型 复合能量函数 收敛性分析 自动驾驶

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一种基于支持向量机的非参数双响应曲面法 被引量：11

14

作者 崔庆安 何桢 车建国 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1008-1014,共7页

现有非参数双响应曲面法只注重提高模型的拟合性能而忽视提高泛化性能,对于复杂工业过程的质量优化和稳健设计应用效果不佳．为此提出了一种新的非参数双响应曲面法．首先采用均匀空间网格形式取样,然后利用支持向量机来拟合过程的均值... 现有非参数双响应曲面法只注重提高模型的拟合性能而忽视提高泛化性能,对于复杂工业过程的质量优化和稳健设计应用效果不佳．为此提出了一种新的非参数双响应曲面法．首先采用均匀空间网格形式取样,然后利用支持向量机来拟合过程的均值和方差响应,并且通过比较不同拟合模型的泛化误差上界来优化支持向量机的参数．与基于核函数和基于人工神经网络的非参数双响应曲面法对比结果表明：实验设计方式相同时,该方法的平均泛化误差分别降低了31．0%和51．8%；而泛化误差相近时,平均样本量分别降低了35．0%和48．6%；对不同取样方法的泛化性能研究表明,在没有先验知识时,均匀空间网格是一种可接受的实验设计方式．由此说明了该方法的适用性与优越性． 展开更多

关键词 产品设计 质量控制 非参数双响应曲面法 支持向量机 神经网络 优化 稳健性

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计算非均匀地表通量的一种简化PDF及其应用 被引量：8

15

作者 刘晶淼 王纪军 丁裕国 《高原气象》 CSCD 北大核心 2002年第6期583-590,共8页

提出描述地表非均匀特性的简化概率密度函数 (PDF) ,它可代替各种具体的PDF用于求解次网格尺度平均通量而不影响其精度 ,这种简化PDF可直接加入陆面过程模式方程组中进行陆 -气通量交换的数值试验。它对非均匀地表陆面过程参数化具有一... 提出描述地表非均匀特性的简化概率密度函数 (PDF) ,它可代替各种具体的PDF用于求解次网格尺度平均通量而不影响其精度 ,这种简化PDF可直接加入陆面过程模式方程组中进行陆 -气通量交换的数值试验。它对非均匀地表陆面过程参数化具有一定的普适性。本文仅讨论了对称分布的简化计算 (非对称分布另文讨论 ) ,列举了非均匀分布的观测事实 ,并以地表净红外辐射通量计算为例 ,详细验证了应用这种简化PDF的可行性和可靠性。 展开更多

关键词 陆面过程 非均匀地表 概率密度函数 空间分布 参数化 地表净红外辐射通量

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非参数不确定系统的有限时间迭代学习控制 被引量：11

16

作者 齐丽强 孙明轩 管海娃 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期1320-1327,共8页

针对任意初态情形,引入初始修正作用,研究一类非参数不确定时变系统能够达到实际完全跟踪性能的迭代学习控制方法.采用Lyapunov-like综合,设计迭代学习控制器处理不确定性时变系统非参数化问题,其中含有有限时间控制作用,以实现在预先... 针对任意初态情形,引入初始修正作用,研究一类非参数不确定时变系统能够达到实际完全跟踪性能的迭代学习控制方法.采用Lyapunov-like综合,设计迭代学习控制器处理不确定性时变系统非参数化问题,其中含有有限时间控制作用,以实现在预先指定区间上的零误差跟踪.并且,运用完全限幅学习机制,保证闭环系统中各变量的一致有界性以及跟踪误差的一致收敛性.仿真结果表明了所提出控制方法的有效性. 展开更多

关键词 迭代学习控制 有限时间控制 非参数化 不确定时变系统

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基于图像的非参数化采样印章生成 被引量：3

17

作者 张小红 唐敏 董金祥 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期1679-1683,共5页

通过对一系列同一风格的样本印章的非参数化采样 ,由输入目标篆文自动生成相应的该风格印章 以子分笔画为基本单位 ,采用K近邻法使样本风格自然融入生成印章中 各子分笔画通过变半径圆形brush沿非均匀B样条曲线扫掠来拟合 提出了带约束... 通过对一系列同一风格的样本印章的非参数化采样 ,由输入目标篆文自动生成相应的该风格印章 以子分笔画为基本单位 ,采用K近邻法使样本风格自然融入生成印章中 各子分笔画通过变半径圆形brush沿非均匀B样条曲线扫掠来拟合 提出了带约束逐层细分非均匀采样法来得到各插值型值点 文中算法简单明了 ,几何意义明显 展开更多

关键词 非真实感绘制 纹理合成 非参数化采样 K近邻法 带约束逐层细分非均匀采样

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基于改进MOPSO的MMC控制参数多机联合优化 被引量：6

18

作者 林雪华 洪国巍 +3 位作者 郭琦 李岩 谢国超 刘崇茹 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期48-55,共8页

在模块化多电平换流器中,控制系统性能对控制器参数依赖性很强。选择合适的控制参数需要大量的调试,严重影响了系统控制器的设计效率。首先分析了模块化多电平换流器控制策略,对控制系统进行了模块化划分。为了适应模块化多电平换流器... 在模块化多电平换流器中,控制系统性能对控制器参数依赖性很强。选择合适的控制参数需要大量的调试,严重影响了系统控制器的设计效率。首先分析了模块化多电平换流器控制策略,对控制系统进行了模块化划分。为了适应模块化多电平换流器控制参数优化,加入状态评估来动态适应运动参数,以改进多目标粒子群算法。将优化算法与电磁暂态仿真程序结合,利用电磁暂态仿真软件计算适应值。实现了Matlab优化程序调用PSCAD,仿真结果验证了该方法在模块化多电平换流器控制参数优化中的有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平 控制参数优化 多目标优化 粒子群算法 进化状态 均匀实验设计

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非均匀采样系统的无模型自适应准滑模控制 被引量：1

19

作者 叶金鑫 谢丽蓉 王宏伟 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2023年第1期35-41,共7页

针对非均匀采样非线性系统存在外界扰动造成难以控制的问题,利用数据驱动策略,提出了无模型自适应准滑模控制算法。首先,将系统动态线性化过程中的伪雅可比矩阵参数估计误差视为一种外界扰动;其次,利用滑模控制的方法对该动态线性化模... 针对非均匀采样非线性系统存在外界扰动造成难以控制的问题,利用数据驱动策略,提出了无模型自适应准滑模控制算法。首先,将系统动态线性化过程中的伪雅可比矩阵参数估计误差视为一种外界扰动;其次,利用滑模控制的方法对该动态线性化模型进行控制器设计。该算法特点是:结合了滑模控制固有的特性来减小外界扰动对系统控制作用的影响,有效地提高了控制效果。最后,对该控制算法的稳定性也进行了分析,通过一个非均匀采样非线性系统的仿真实验验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 滑模控制 数据驱动策略 稳定性 参数估计 非均匀采样

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基于CMAC的非参数化近似策略迭代增强学习 被引量：2

20

作者 季挺 张华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第2期128-136,共9页

为解决在线近似策略迭代增强学习计算复杂度高、收敛速度慢的问题,引入CMAC结构作为值函数逼近器,提出一种基于CMAC的非参数化近似策略迭代增强学习(NPAPI-CMAC)算法。算法通过构建样本采集过程确定CMAC泛化参数,利用初始划分和拓展划... 为解决在线近似策略迭代增强学习计算复杂度高、收敛速度慢的问题,引入CMAC结构作为值函数逼近器,提出一种基于CMAC的非参数化近似策略迭代增强学习(NPAPI-CMAC)算法。算法通过构建样本采集过程确定CMAC泛化参数,利用初始划分和拓展划分确定CMAC状态划分方式,利用量化编码结构构建样本数集合定义增强学习率,实现了增强学习结构和参数的完全自动构建。此外,该算法利用delta规则和最近邻思想在学习过程中自适应调整增强学习参数,利用贪心策略对动作投票器得到的结果进行选择。一级倒立摆平衡控制的仿真实验结果验证了算法的有效性、鲁棒性和快速收敛能力。 展开更多

关键词 增强学习 小脑关节模型控制器 非参数化 倒立摆

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