基于模型预测静态规划的高速多体船减纵摇控制 被引量：2

1

作者 张军 仲铭杰 +1 位作者 杨一帆 温昊 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第10期152-156,共5页

为解决在海浪扰动下高速多体船的垂向稳定性变差问题,提出一种基于模型预测静态规划的减纵摇控制方法。考虑高速多体船模型不确定性、海浪噪声不符合高斯白噪声分布特点,根据噪声信息和误差信息设计平滑变结构滤波器,在线估计多体船的... 为解决在海浪扰动下高速多体船的垂向稳定性变差问题,提出一种基于模型预测静态规划的减纵摇控制方法。考虑高速多体船模型不确定性、海浪噪声不符合高斯白噪声分布特点,根据噪声信息和误差信息设计平滑变结构滤波器,在线估计多体船的升沉速度、纵摇角速度,并将其引入到减摇控制中。在此基础上,基于模型预测静态规划提出多体船的减摇控制,采用终端偏差修正的求解方式,迭代更新控制输入,降低计算复杂度。最后,仿真实验表明了所提方法能有效抑制过大的升沉和纵摇运动幅度,以及减摇控制计算负荷小的优越性。 展开更多

关键词 高速多体船 减纵摇控制 平滑变结构滤波器 模型预测静态规划

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一种基于变结构的预测控制算法及其应用研究 被引量：17

2

作者 雎刚 徐治皋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第7期111-114,共4页

将变结构控制方法引入预测控制中 ,提出了一种基于变结构的预测控制算法。与传统的预测控制方法相比 ,该算法具有设计简单、易于实现的优点。将其应用于火电机组过热汽温控制进行仿真研究 ,结果表明所提出的预测控制算法具有优良的控制... 将变结构控制方法引入预测控制中 ,提出了一种基于变结构的预测控制算法。与传统的预测控制方法相比 ,该算法具有设计简单、易于实现的优点。将其应用于火电机组过热汽温控制进行仿真研究 ,结果表明所提出的预测控制算法具有优良的控制性能和很好的鲁棒性。 展开更多

关键词 预测控制 变结构控制 过热汽温 热工控制 算法

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滑模预测离散变结构控制用于船-舵伺服系统 被引量：15

3

作者 宋立忠 李红江 陈少昌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期160-163,共4页

提出基于滑模预测思想的离散变结构控制设计新思路,以不确定系统的名义模型作为滑模预测模型,以理想趋近律作为参考滑模轨迹,将预测控制中滚动优化、反馈校正的思想引入离散准滑模变结构控制系统的设计。将理论成果应用于船一舵伺服系... 提出基于滑模预测思想的离散变结构控制设计新思路,以不确定系统的名义模型作为滑模预测模型,以理想趋近律作为参考滑模轨迹,将预测控制中滚动优化、反馈校正的思想引入离散准滑模变结构控制系统的设计。将理论成果应用于船一舵伺服系统设计了航向自动舵,仿真结果表明,该文方法可有效消除抖振现象,设计的航向控制器可以快速准确地跟踪设定航向,并且能够有效抑制参数摄动和外界风浪干扰对船舶运动的影响,具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 船-舵伺服系统 滑模预测 离散变结构控制 鲁棒性 航向控制器 船舶

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基于多变量广义预测控制的不稳定系统控制结构选择方法 被引量：8

4

作者 许锋 魏小丽 +1 位作者 任丽红 罗雄麟 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期1547-1551,共5页

对于多输入多输出系统,在控制系统设计时首先要对被控变量和操纵变量进行控制结构选择.Bristol提出的相关增益矩阵(Relative gain array,RGA)法,以及学者们后来提出的各种改进方法,都只适用于稳定系统.本文针对不稳定系统,基于多变量广... 对于多输入多输出系统,在控制系统设计时首先要对被控变量和操纵变量进行控制结构选择.Bristol提出的相关增益矩阵(Relative gain array,RGA)法,以及学者们后来提出的各种改进方法,都只适用于稳定系统.本文针对不稳定系统,基于多变量广义预测控制(Generalized predictive control,GPC)的闭环控制律提出了一种控制结构的变量匹配准则.通过对预测时域、控制时域等各个参数的优化选择,使系统闭环稳定;由闭环控制律得到被控变量期望值与操纵变量的相关性矩阵,以此得出控制结构的变量配对方案.通过实例研究表明,对于开环不稳定系统,该方法可以得出正确的变量配对结果. 展开更多

关键词 不稳定系统 变量配对 广义预测控制 控制结构选择

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基于改进目标函数的机组汽温变结构预测控制 被引量：2

5

作者 王林 李军 +5 位作者 曾卫东 许世森 高耀岿 高林 王明坤 赵章明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第14期5483-5489,共7页

近年来,变结构预测控制算法因其结构简单、易于实现,在发电过程控制中得到应用,但该算法对目标函数利用不足,导致预测控制输出变化缓慢,被调量跟踪不及时。该文在原始变结构预测控制算法的基础上,设计可调节因子对目标函数进行加权修正... 近年来,变结构预测控制算法因其结构简单、易于实现,在发电过程控制中得到应用,但该算法对目标函数利用不足,导致预测控制输出变化缓慢,被调量跟踪不及时。该文在原始变结构预测控制算法的基础上,设计可调节因子对目标函数进行加权修正,提出一种改进目标函数的变结构预测控制算法。同时,以1000MW机组汽温控制为研究对象,将改进目标函数的变结构预测控制算法与传统PID控制及原始变结构预测控制算法进行对比分析。结果显示:在±50%的过程模型参数摄动与环境噪音扰动下,改进目标函数的变结构预测控制算法对被调量的快速响应与超调抑制具有良好的控制效果。实际应用表明:稳定工况下,汽温控制偏差小于±2℃,负荷扰动工况下最大偏差不超过10℃,能够满足汽温系统大惯性、大迟延、多扰动的控制需求。 展开更多

关键词 变结构预测 目标函数 参数摄动 噪音叠加 过程控制

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滑模预测离散变结构控制 被引量：15

6

作者 宋立忠 陈少昌 姚琼荟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期826-829,共4页

研究了不确定离散时间系统的变结构控制设计问题,提出了基于滑模预测思想的离散变结构控制系统设计新思路.该方法综合考虑抖振、鲁棒性以及控制量约束等指标要求,利用当前及过去时刻的滑模信息预测未来时刻的滑模动态,实现了滚动优化求... 研究了不确定离散时间系统的变结构控制设计问题,提出了基于滑模预测思想的离散变结构控制系统设计新思路.该方法综合考虑抖振、鲁棒性以及控制量约束等指标要求,利用当前及过去时刻的滑模信息预测未来时刻的滑模动态,实现了滚动优化求解.仿真结果表明,该方法可有效消除抖振现象,并能够保证闭环系统的鲁棒稳定性. 展开更多

关键词 离散时间系统 变结构控制 滑模预测 鲁棒性

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滞后不确定系统控制 被引量：4

7

作者 韩江洪 鲁照权 陆阳 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2000年第1期16-20,共5页

滞后不确定性系统是石油、化工、电力、冶金、制药、酿造等工业生产中广泛存在的一类复杂过程。其控制一直是困扰着自动控制和计算机应用专业的难题。本文分别叙述了 Smith预估补偿控制 ,变结构控制、鲁棒控制、预测控制等方法的发展与... 滞后不确定性系统是石油、化工、电力、冶金、制药、酿造等工业生产中广泛存在的一类复杂过程。其控制一直是困扰着自动控制和计算机应用专业的难题。本文分别叙述了 Smith预估补偿控制 ,变结构控制、鲁棒控制、预测控制等方法的发展与现状及趋势。 展开更多

关键词 滞后不确定系统控制 自动控制 SMITH预估补偿控制 变结构控制 鲁棒控制 预测控制

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基于变结构径向基函数网络的船舶运动预测PID控制 被引量：5

8

作者 尹建川 东昉 +1 位作者 李铁山 胡江强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1564-1568,共5页

针对船舶在海上运动的大时滞和动态时变等特点,提出基于一种变结构径向基函数(RBF)神经网络的预测PID控制器.通过建立反映系统动态变化的滑动数据窗口,在线序贯学习窗口内的数据,动态调整隐层节点与隐层至输出层的连接权值,得到结构可... 针对船舶在海上运动的大时滞和动态时变等特点,提出基于一种变结构径向基函数(RBF)神经网络的预测PID控制器.通过建立反映系统动态变化的滑动数据窗口,在线序贯学习窗口内的数据,动态调整隐层节点与隐层至输出层的连接权值,得到结构可自适应变化的RBF网络.将该变结构RBF网络用于预测PID控制器中系统状态的在线多步预测,通过得到的预测模型灵敏度信息在线调整PID控制器参数以控制系统的输出.将该控制器用于船舶航向跟踪控制的仿真实验,结果表明该控制器具有良好的的适应性和鲁棒性. 展开更多

关键词 径向基函数神经网络 变结构神经网络 预测控制 序贯学习

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基于预测算法和变结构的矩阵变换器驱动感应电机无差拍直接转矩控制 被引量：15

9

作者 王晶鑫 姜建国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第33期65-70,共6页

提出一种新型的基于预测算法和变结构的矩阵变换器驱动感应电机无差拍直接转矩控制方法,变结构控制器产生负载角度变化值,并与定子磁链给定值送入基于预测算法的无差拍直接转矩控制器中,得到预测定子控制电压矢量,结合矩阵变换器双空间... 提出一种新型的基于预测算法和变结构的矩阵变换器驱动感应电机无差拍直接转矩控制方法,变结构控制器产生负载角度变化值,并与定子磁链给定值送入基于预测算法的无差拍直接转矩控制器中,得到预测定子控制电压矢量,结合矩阵变换器双空间矢量调制方法,实现矩阵变换器开关频率恒定,并有效地减小了转矩脉动。实验结果表明,通过使用该方法,既可以保留传统矩阵变换器驱动感应电机直接转矩控制转矩快速响应的特点,又可以保证开关频率恒定和减小转矩脉动,有效地改善了系统的动静态性能。 展开更多

关键词 矩阵变换器 感应电机 无差拍直接转矩 预测算法 变结构

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高超声速飞行器的滑模预测控制方法 被引量：13

10

作者 高海燕 蔡远利 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期67-72,共6页

针对高超声速飞行器非线性、强耦合、快时变、不确定性等特点,结合滑模控制鲁棒性强和预测控制可以显式处理约束条件的优点,提出了一种滑模预测控制器设计方法。首先,在平衡点将高超声速飞行器的纵向模型进行小扰动线性化,得到用于控制... 针对高超声速飞行器非线性、强耦合、快时变、不确定性等特点,结合滑模控制鲁棒性强和预测控制可以显式处理约束条件的优点,提出了一种滑模预测控制器设计方法。首先,在平衡点将高超声速飞行器的纵向模型进行小扰动线性化,得到用于控制器设计的预测模型;然后,基于小扰动模型利用极点配置设计渐近稳定的滑模面,对滑模面进行预测并在性能指标中优化,通过矩阵变换将优化问题转化为二次规划问题,避免了常规滑模控制的高频切换,有效地克服了抖振现象。仿真试验表明:当存在参数不确定时,滑模预测控制能有效地克服干扰信号,实现速度和高度的精确跟踪,保证输入和状态均在约束范围之内;稳态时系统误差趋近于滑动面并且一直处在这个滑模面上,不存在抖振现象。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 滑模变结构控制 滑模预测控制 鲁棒性

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舰载视轴稳定系统的变结构控制研究 被引量：3

11

作者 王辉华 刘文化 +1 位作者 张世英 刘淼森 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期26-29,共4页

为了消除舰船摇摆对舰载光电跟踪设备稳定精度的影响,提高系统视轴稳定性能,根据舰船摇摆对视轴偏差影响的随机性,在描述视轴稳定回路的基础上,设计视轴稳定滑模变结构控制器,并引入约束条件,以减弱系统抖振。利用AR序列预测估计方法,... 为了消除舰船摇摆对舰载光电跟踪设备稳定精度的影响,提高系统视轴稳定性能,根据舰船摇摆对视轴偏差影响的随机性,在描述视轴稳定回路的基础上,设计视轴稳定滑模变结构控制器,并引入约束条件,以减弱系统抖振。利用AR序列预测估计方法,实现视轴偏差预测估计,完成视轴稳定滑模变结构控制律的求取,并利用matlab仿真软件,对视轴稳定滑模变结构控制律进行数字计算。仿真结果表明,该控制方法能有效地消除了陀螺测量随机噪声带来的影响,减弱了系统抖振,对舰载视轴稳定有良好的性能。 展开更多

关键词 视轴稳定 离散变结构控制 AR预测 光电跟踪系统

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网络直流伺服电机滑模预测控制 被引量：3

12

作者 尹洋 夏立 宋立忠 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期65-69,共5页

利用滑模变结构控制方法对存在丢包情况下的网络直流伺服电机控制系统的鲁棒性问题进行了研究。对于控制器和执行器之间网络存在数据丢包的情况,设计了基于滑模预测控制律的网络丢包补偿模型,包括滑模预测控制产生器和丢包预测补偿器2... 利用滑模变结构控制方法对存在丢包情况下的网络直流伺服电机控制系统的鲁棒性问题进行了研究。对于控制器和执行器之间网络存在数据丢包的情况,设计了基于滑模预测控制律的网络丢包补偿模型,包括滑模预测控制产生器和丢包预测补偿器2个部分。研究了相应的动态补偿策略,使在每一时刻系统选取的实际控制量都是执行器端所提供的最新控制信号或最优滑模预测控制信号,使网络丢包对系统性能的影响降到最小。在一定丢包率的网络控制环境下,分别对标称及参数不确定的直流伺服电机进行了仿真分析,其结果表明了所提算法的合理性和有效性。 展开更多

关键词 网络控制系统 滑模变结构 预测控制 数据包补偿 直流电机 伺服电机

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青霉素发酵过程中溶解氧的变结构预估控制 被引量：2

13

作者 于乃功 阮晓钢 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期363-367,共5页

溶解氧是青霉素生产发酵过程中的重要参数之一,其浓度与菌体细胞的生长速度密切相关.在青霉素发酵过程溶解氧变化机理的基础上,将模糊神经网络和变结构预估控制方法相结合,研究了基于模糊神经网络的青霉素发酵过程溶解氧的变结构预估控... 溶解氧是青霉素生产发酵过程中的重要参数之一,其浓度与菌体细胞的生长速度密切相关.在青霉素发酵过程溶解氧变化机理的基础上,将模糊神经网络和变结构预估控制方法相结合,研究了基于模糊神经网络的青霉素发酵过程溶解氧的变结构预估控制方法,设计了青霉素发酵过程溶解氧的变结构预估控制系统.实验结果表明,对青霉素发酵过程中的溶解氧浓度进行变结构预估控制,可以使溶解氧浓度的调节达到满意的效果,既降低氧消耗,又避免出现氧抑制现象,使发酵过程始终处于较优的状态. 展开更多

关键词 模糊神经网络 变结构预估控制 青霉素 发酵 溶解氧 控制

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变结构预测控制解耦在塑料挤出机中的应用 被引量：3

14

作者 左小五 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z2期579-580,共2页

塑料挤出机是具有时滞的大惯性多变量系统,采用传统的解耦控制会使设计复杂,本文采用变结构预测控制解耦的方法,设计简便,控制效果良好。

关键词 塑料挤出机 变结构预测控制 解 耦

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船舶直线航迹预测变结构控制 被引量：2

15

作者 夏极 胡大斌 +1 位作者 胡锦晖 肖剑波 《舰船科学技术》 2010年第7期41-45,共5页

船舶直线航迹系统受二阶不可积非完整约束,具有不完全驱动的特性,控制一直是难点。本文先采用变量重定义方法,将系统控制转化为对完全驱动系统的控制,证明了转变后系统的稳定性能保证原船舶直线航迹控制系统的稳定性;然后对新系统进行... 船舶直线航迹系统受二阶不可积非完整约束,具有不完全驱动的特性,控制一直是难点。本文先采用变量重定义方法,将系统控制转化为对完全驱动系统的控制,证明了转变后系统的稳定性能保证原船舶直线航迹控制系统的稳定性;然后对新系统进行非线性连续预测变结构控制的设计。仿真结果表明,该方法具有良好的控制性能,使航向和横向位移同时稳定,即使系统航迹全局收敛,且在系统存在参数摄动和外界干扰时,同样具有良好的控制性能,控制具有强鲁棒性。 展开更多

关键词 预测变结构 直线航迹 船舶 不完全驱动系统

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基于变结构预测控制的解耦及其应用 被引量：2

16

作者 左小五 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z1期457-459,共3页

提出了基于变结构预测控制的解耦控制方法 ,证明了该方法的理论基础 ,给出了具体的解耦控制算法 。

关键词 多变量系统 变结构预测控制 解耦

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时滞多变量系统的变结构预测控制 被引量：2

17

作者 左小五 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z2期563-564,共2页

本文提出了一类时滞多变量系统的变结构预测控制方法,仿真效果证明了该方法对系统时滞具有较强的鲁棒性,对参数时变具有自适应性。

关键词 多变量系统 变结构预测控制 时滞

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结构适应式自校正预报器和调节器

18

作者 刘铁男 任伟建 +1 位作者 董德发 董长义 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 1991年第4期85-94,共10页

对一类时变结构系统给出两种变法构递推算法。在此基础上,本文对非线性系统提出一种结构适应式自校正递推预报器,对线性系统提出一种结构适应式自校正调节器。实际应用表明,上述算法能自动跟踪系统结构性变化。这使得带上述算法的自校... 对一类时变结构系统给出两种变法构递推算法。在此基础上,本文对非线性系统提出一种结构适应式自校正递推预报器,对线性系统提出一种结构适应式自校正调节器。实际应用表明,上述算法能自动跟踪系统结构性变化。这使得带上述算法的自校正器能很好地适应系统结构性变化,从而大大改善变结构系统预报和控制的精度。 展开更多

关键词 结构适应自校正器 变结构算法 辨识 预报 控制

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不确定单机无穷大系统的预测变结构控制

19

作者 李明军 刘莉娜 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第2期50-54,共5页

将不确定单机无穷大系统的非线性三阶模型转换成二阶模型,以便在相平面中直观地设计变结构控制律。使用系统不确定参数的上下限来设计控制律,以获得良好的鲁棒性。通过预测相轨线的走势确定控制切换时机,保证了系统轨迹以指数速率收敛... 将不确定单机无穷大系统的非线性三阶模型转换成二阶模型,以便在相平面中直观地设计变结构控制律。使用系统不确定参数的上下限来设计控制律,以获得良好的鲁棒性。通过预测相轨线的走势确定控制切换时机,保证了系统轨迹以指数速率收敛到平衡点。由于控制律的切换不是连续的,因此避免了传统变结构控制中的抖振。在仿真时,系统的初始状态较大地偏离了平衡点,在仿真过程中,机械功率遭受了30%的临时干扰,仿真结果表明,系统轨迹能够快速地回到原来的平衡点,控制律具有很好的鲁棒性。 展开更多

关键词 单机无穷大系统 预测变结构控制 鲁棒控制 不确定性 相轨线

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变结构广义预测控制 被引量：1

20

作者 徐颖 郑尚德 《中国纺织大学学报》 CSCD 2000年第4期1-3,共3页

在变结构控制的基础上,引入了广义预测控制,导出了变结构广义预测控制的算法。该算法比传统的变结构控制算法有更强的鲁棒性,仿真结果验证了算法的有效性。

关键词 变结构控制 广义预测控制 鲁棒性 算法 有效性

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