内模控制研究进展 被引量：36

1

作者 戴文战 丁良 杨爱萍 《控制工程》 CSCD 北大核心 2011年第4期487-494,共8页

内模控制由于其本质鲁棒性的优势,被广泛应用于工程实际中。系统地评述了内模控制系统中控制器设计、滤波器改进、两自由度结构、单变量内模控制、多变量解耦内模控制等问题。此外,内模控制与其他先进控制策略的结合是提升内模控制效果... 内模控制由于其本质鲁棒性的优势,被广泛应用于工程实际中。系统地评述了内模控制系统中控制器设计、滤波器改进、两自由度结构、单变量内模控制、多变量解耦内模控制等问题。此外,内模控制与其他先进控制策略的结合是提升内模控制效果的重要途径,详细介绍了内模控制与预测控制、神经网络、模糊控制、自适应控制、最优控制等先进控制策略的结合,并列举了内模控制在工业实践中的成功案例。指出相对于研究得较透彻的单变量内模控制,多变量内模控制的相关理论体系还有待进一步完善,特别是对于非方系统,更是今后研究的重点。 展开更多

关键词 内模控制 IMC-PID控制 多变量系统 解耦控制

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基于改进PSO算法的自动配棉工艺参数优化设计 被引量：5

2

作者 陈怀忠 何仁初 史桂丽 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期142-147,共6页

为进一步改善自动配棉的通用性和自适应性,针对配棉工艺多约束条件特点,进行了自动配棉优化设计。提出了一种基于改进的PSO(particle swarm optimization)算法的自动配棉参数优化求解方法。通过配棉数学模型建立,将其转化为多约束条件... 为进一步改善自动配棉的通用性和自适应性,针对配棉工艺多约束条件特点,进行了自动配棉优化设计。提出了一种基于改进的PSO(particle swarm optimization)算法的自动配棉参数优化求解方法。通过配棉数学模型建立,将其转化为多约束条件优化求解问题。分析了标准PSO算法在配棉工艺参数寻优的不足,对标准PSO算法惯性权重和学习因子策略的不足加以改进。将采集到的棉纺企业工艺参数,用标准PSO和本文改进的PSO算法同时对配棉工艺模型求解。结果显示:改进的PSO算法采用了惯性权重递减和学习因子自适应策略,寻优速度、精度、局部和全局寻优能力等指标都得到提高,降低了企业配棉成本,具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 配棉 改进PSO 动态权重 学习因子

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灰色Verhulst模型的改进及其应用 被引量：20

3

作者 戴文战 熊伟 杨爱萍 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2097-2100,共4页

灰色Verhulst模型的精度依赖于背景值和结构参数。本文提出了一种改进的灰色Verhulst模型。首先分析了传统的灰色Verhulst模型产生误差的原因,从背景值定义出发,推导了用原始数据生成的背景值公式;其次,基于灰色系统信息覆盖原理,提出... 灰色Verhulst模型的精度依赖于背景值和结构参数。本文提出了一种改进的灰色Verhulst模型。首先分析了传统的灰色Verhulst模型产生误差的原因,从背景值定义出发,推导了用原始数据生成的背景值公式;其次,基于灰色系统信息覆盖原理,提出了一种结构参数优化方法;最后,应用本文方法建立了我国天然原油生产量的灰色Verhulst模型。实例表明,模型具有很高的精度。 展开更多

关键词 背景值重构 灰色VERHULST模型 信息覆盖 预测

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一类热定型机换热器的动态建模方法 被引量：8

4

作者 张益波 任佳 +1 位作者 潘海鹏 戴文战 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2360-2366,共7页

通过采用牛顿冷却定律与傅里叶实验定律,对金属管壁、管内壁和管外壁换热方式分别进行了分析,同时通过对边界条件进行综合,得到了空气温度与导热油温度、流量以及空气速度之间的动态关系。仿真与实验结果中该模型与实际系统的动态与静... 通过采用牛顿冷却定律与傅里叶实验定律,对金属管壁、管内壁和管外壁换热方式分别进行了分析,同时通过对边界条件进行综合,得到了空气温度与导热油温度、流量以及空气速度之间的动态关系。仿真与实验结果中该模型与实际系统的动态与静态特性相对符合,统计数据与分析表明模型精度能够满足实际应用要求。 展开更多

关键词 热定型机换热器 牛顿冷却定律 傅里叶实验定律 动态模型

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基于函数cot（x^α）变换及背景值优化的灰色建模 被引量：16

5

作者 戴文战 熊伟 杨爱萍 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1368-1372,共5页

灰色模型的精度很大程度上取决于待建模序列的光滑度,满足级比条件是灰色建模的前提.针对因陡变而不满足灰色建模条件的离散序列x(k),从理论上证明了经f(x)=cot(xα)变换且在满足0.2125≤f(x)≤π/2的条件下,序列F(k)=f(x(k))能够满足... 灰色模型的精度很大程度上取决于待建模序列的光滑度,满足级比条件是灰色建模的前提.针对因陡变而不满足灰色建模条件的离散序列x(k),从理论上证明了经f(x)=cot(xα)变换且在满足0.2125≤f(x)≤π/2的条件下,序列F(k)=f(x(k))能够满足非畸形灰色模型建模级比条件,对光滑度的改善程度较现有的其他变换更有效.根据非负序列的一次累加生成单调递增序列,提出一种背景值优化重构的方法,利用矩形面积加梯形面积之和,实现背景值重构时正负误差相抵消,使重构后的背景值更加趋近于真值,进一步提高了模型精度.提出基于函数cot(xα)变换及背景值优化的灰色建模步骤,通过实例验证了本方法的有效性. 展开更多

关键词 灰色模型 光滑度 离散序列

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基于人眼视觉特性的NSCT医学图像自适应融合 被引量：7

6

作者 戴文战 姜晓丽 李俊峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1932-1939,共8页

医学图像融合对于临床诊断具有重要的应用价值.针对多模态医学图像特性,本文提出一种基于人类视觉特性的医学图像自适应融合方法.首先,对经配准的源图像进行非间隔采样轮廓变换((Nonsubsampled Coutourlet,NSCT)多尺度分解,得到低频子... 医学图像融合对于临床诊断具有重要的应用价值.针对多模态医学图像特性,本文提出一种基于人类视觉特性的医学图像自适应融合方法.首先,对经配准的源图像进行非间隔采样轮廓变换((Nonsubsampled Coutourlet,NSCT)多尺度分解,得到低频子带和若干高频方向子带;其次,根据低频子带集中了大部分源图像能量和决定图像轮廓的特点,采用区域能量与平均梯度相结合的方法进行融合;根据人眼对图像对比度及边缘、纹理的高敏感度,在高频子带系数的选取时提出区域拉普拉斯能量、方向对比度与脉冲耦合神经网络(Pulse Coupled Neural Network,PCNN)相结合的融合策略;进而,提出了把与人类视觉高度一致的加权结构相似度(Weighted Structure Similarity,WSSIM)作为图像融合目标函数,自适应地获取各子带的最优权值;最后,对灰度图像和彩色图像进行了大量融合比较实验,并对不同融合方法进行分析对比.实验结果表明:本文算法不仅可以有效保留源图像的信息,而且可以使融合图像灰度级更分散,更好地保留了图像边缘信息,具有更好的视觉效果. 展开更多

关键词 医学图像融合 人类视觉特征 加权结构相似度 非间隔采样轮廓变换 拉普拉斯能量和方向对比度 脉冲耦合神经网络

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基于色彩感知的无参考图像质量评价 被引量：20

7

作者 李俊峰 方建良 戴文战 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期339-350,共12页

图像发生失真会改变RGB色彩空间的颜色特征、各色彩分量的亮度分布及其间的相关性,基于此,提出了一种新的无参考图像质量评价方法。首先,标准化6种颜色系数以消除光照环境变化对RGB模型的影响,并利用各颜色系数的拟合广义高斯分布模型(G... 图像发生失真会改变RGB色彩空间的颜色特征、各色彩分量的亮度分布及其间的相关性,基于此,提出了一种新的无参考图像质量评价方法。首先,标准化6种颜色系数以消除光照环境变化对RGB模型的影响,并利用各颜色系数的拟合广义高斯分布模型(GGD)的形状参数作为颜色统计特征;其次,分别计算各色彩分量的均值减损对比归一化(MSCN)系数及其邻域系数间的互信息,利用互信息作为统计特征来描述其各分量间的相关性;进而,利用人眼更为敏感的G分量MSCN系数的拟合GGD模型参数及其4方向邻域MSCN系数的拟合非对称广义高斯分布模型(AGGD)参数作为亮度统计特征;最后,分别利用支持向量回归机(SVR)和支持向量分类机(SVC)构建无参考图像质量评价模型和图像失真类型识别模型,并在LIVE等数据库上进行了算法与差异平均意见分(DMOS)的相关性、模型的鲁棒性等方面的实验。实验结果表明,本文方法的评价结果与人类主观评价具有高度的一致性;而且图像失真类型识别模型的识别准确率也高达到93.59%,明显高于当今主流无参考图像质量评价方法。 展开更多

关键词 无参考图像质量评价 自然场景统计 色彩感知 互信息

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双定子动磁铁式直线振荡执行器的力特性分析 被引量：4

8

作者 雷美珍 戴文战 +1 位作者 夏永明 王立强 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1570-1575,共6页

为研究双定子动磁铁式直线振荡执行器的力特性,在分析执行器结构及运行原理的基础上,首先建立执行器的等效磁路模型,推导出一种计算执行器电磁推力及气隙磁链的解析模型,该模型充分考虑了结构参数及永磁体材料对电磁推力的影响;然后采... 为研究双定子动磁铁式直线振荡执行器的力特性,在分析执行器结构及运行原理的基础上,首先建立执行器的等效磁路模型,推导出一种计算执行器电磁推力及气隙磁链的解析模型,该模型充分考虑了结构参数及永磁体材料对电磁推力的影响;然后采用三维有限元参数化分析方法对执行器的电磁推力进一步分析和计算。结果表明:该执行器的电磁推力与动子位移无关,与定子电流成正比;气隙磁链是定子电流和动子位移的线性函数。研究结果将为该类新型执行器的优化设计及驱动控制提供较好的理论依据。 展开更多

关键词 直线振荡执行器 数学模型 力特性 三维有限元

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BP网络智能PID控制算法在交流调速系统中的应用 被引量：14

9

作者 沈柏桥 潘海鹏 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期412-416,共5页

针对交流异步电动机存在的非线性、多变量、强耦合及模型结构不确定的特点,设计以西门子S7-300 PLC为控制单元、以研华IPC-610工业控制计算机为监视操作单元的基于PROFI-BUS-DP的交流调速控制系统。通过对被控对象特性的分析,将神经网... 针对交流异步电动机存在的非线性、多变量、强耦合及模型结构不确定的特点,设计以西门子S7-300 PLC为控制单元、以研华IPC-610工业控制计算机为监视操作单元的基于PROFI-BUS-DP的交流调速控制系统。通过对被控对象特性的分析,将神经网络技术与PID控制结合,研制了基于BP网络的PID控制算法,并用PLC语言给予实现。该算法既有神经网络控制良好的动态特性又保持了PID控制的高速稳定性。实际应用结果表明:系统调速特性好,控制精度高,具有一定的推广价值。 展开更多

关键词 PID控制 BP网络 智能PID算法 变频调速

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基于迟滞算子的非平滑三明治系统自适应控制 被引量：5

10

作者 赵新龙 谭永红 董建萍 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1121-1127,共7页

针对一类具有非平滑的迟滞三明治系统,提出一种基于神经网络的自适应控制方法.首先利用神经网络做出了前端动态模块的逆系统实现前端动态模块的近似补偿,这样将迟滞三明治系统转化成一般的迟滞非线性系统.然后提出一个迟滞算子将迟滞的... 针对一类具有非平滑的迟滞三明治系统,提出一种基于神经网络的自适应控制方法.首先利用神经网络做出了前端动态模块的逆系统实现前端动态模块的近似补偿,这样将迟滞三明治系统转化成一般的迟滞非线性系统.然后提出一个迟滞算子将迟滞的多映射转化成一一映射,基于这个迟滞算子设计了神经网络自适应控制器,通过Lyapunov方法证明了系统的稳定性并推导出神经网络的权值自适应调整律和控制律.最后通过仿真验证了该方案的有效性. 展开更多

关键词 迟滞 三明治系统 迟滞算子 神经网络 白适应控制

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一种比例因子自调整的模糊预测函数控制 被引量：9

11

作者 戴文战 王晓 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2132-2137,共6页

针对由主、副被控对象级联而成的大纯滞后系统,提出一种内回路采用PI控制、外回路采用具有比例因子自调整的模糊增量型预测函数控制策略,它将预测函数控制和具有比例因子自调整的模糊控制进行综合来共同控制由内回路和主被控对象构成的... 针对由主、副被控对象级联而成的大纯滞后系统,提出一种内回路采用PI控制、外回路采用具有比例因子自调整的模糊增量型预测函数控制策略,它将预测函数控制和具有比例因子自调整的模糊控制进行综合来共同控制由内回路和主被控对象构成的广义被控对象。大量的仿真实验表明:本方法较其他方法控制效果更好,即使在模型严重失配时,本方法仍具有很强的鲁棒性和抗干扰能力。 展开更多

关键词 大纯滞后对象 预测函数控制 模糊控制 串级控制

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基于BP网络的流浆箱双变量PID解耦控制 被引量：8

12

作者 潘海鹏 徐玉颖 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2154-2158,共5页

针对造纸工业中的气垫式流浆箱总压与浆位的非线性、强耦合特性,在分析与总结BP神经网络、PID控制等优点的基础上,设计了一种基于BP神经网络的双变量PID解耦控制器。该控制器可利用神经网络所具有的任意非线性表达能力,根据系统现场的... 针对造纸工业中的气垫式流浆箱总压与浆位的非线性、强耦合特性,在分析与总结BP神经网络、PID控制等优点的基础上,设计了一种基于BP神经网络的双变量PID解耦控制器。该控制器可利用神经网络所具有的任意非线性表达能力,根据系统现场的运行状态,按照人为设定的性能指标,通过自学习和权值调整来整定PID控制的比例(kp)、积分(ki)、微分(kd)三个参数,最终实现具有最佳组合的PID控制,进而实现了气垫式流浆箱总压与浆位的解耦控制。同时,还针对气垫式流浆箱的线性模型和非线性模型进行了仿真,仿真结果表明:该解耦控制器具有实现简单、动态响应快、控制精度高等特点,有较高的实用价值。 展开更多

关键词 气垫式流浆箱 BP网络 PID 解耦控制

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不确定离散奇异系统的时滞依赖鲁棒H∞控制 被引量：2

13

作者 王惠姣 王建中 +2 位作者 葛铭 薛安克 鲁仁全 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1145-1150,共6页

针对一类具时变时滞的范数有界不确定离散奇异系统,本文研究其鲁棒H∞控制问题.通过建立基于二次型的有限和不等式,避免了模型变换和界定交叉项,得出一个新的时滞依赖有界实引理,并表示为严格线性矩阵不等式,同时给出了状态反馈控制器... 针对一类具时变时滞的范数有界不确定离散奇异系统,本文研究其鲁棒H∞控制问题.通过建立基于二次型的有限和不等式,避免了模型变换和界定交叉项,得出一个新的时滞依赖有界实引理,并表示为严格线性矩阵不等式,同时给出了状态反馈控制器设计算法,保证对应的闭环系统对所有容许的不确定性是正则,因果,稳定且具给定的干扰衰减度.最后,数值例子证明了本文所给方法的有效性. 展开更多

关键词 离散奇异系统 时滞依赖 时变时滞 有限和不等式 不确定 线性矩阵不等式(LMI)

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基于新信息优先的强化缓冲算子的构造及应用 被引量：9

14

作者 戴文战 苏永 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期1329-1334,共6页

现实问题中存在这样一类非负单调递增(或衰减)序列,其早期数据增长(或衰减)缓慢,但从最末一个数据开始,系统由于受到外部强烈的激励,最新数据x(n)大幅增大(或减小),且定性分析的结果也表明这种强激励带来的快速增长(或衰减)的态势在未... 现实问题中存在这样一类非负单调递增(或衰减)序列,其早期数据增长(或衰减)缓慢,但从最末一个数据开始,系统由于受到外部强烈的激励,最新数据x(n)大幅增大(或减小),且定性分析的结果也表明这种强激励带来的快速增长(或衰减)的态势在未来还会持续.针对这样一类序列的预测建模问题,本文在缓冲算子公理体系下,提出了利用最新信息x(n)所反映的序列快速增长(或衰减)的"端倪"构造一类新的强化缓冲算子的方法,给出了相关定理及其详细证明.理论分析和实证表明,基于新信息优先的强化缓冲算子建立的灰色模型能够有效地提高这类序列的预测精度. 展开更多

关键词 新信息 强化缓冲算子 增长率 预测精度

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一种快速抑制超调量的改进预测控制算法 被引量：6

15

作者 戴文战 吴夏来 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2101-2105,共5页

由于求取广义预测控制律时需要解Diophanatine方程和计算逆矩阵,传统的广义预测控制难以适用于那些既要求超调量小又要求实时性高的领域。本文提出了一种能快速抑制超调量的改进预测控制算法,通过柔化控制增量算法以计算当前时刻的控制... 由于求取广义预测控制律时需要解Diophanatine方程和计算逆矩阵,传统的广义预测控制难以适用于那些既要求超调量小又要求实时性高的领域。本文提出了一种能快速抑制超调量的改进预测控制算法,通过柔化控制增量算法以计算当前时刻的控制量,通过单值广义预测控制算法计算下一步控制增量并将之补偿当前控制量。仿真结果表明:本算法具有超调量小、动态响应速度快、鲁棒性好的优点。 展开更多

关键词 广义预测控制 超调量 Diophanatine方程

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清梳联系统网络化监控及其梳棉工艺优化设计 被引量：3

16

作者 谢水英 陈怀忠 朱金芳 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期104-109,共6页

清梳联系统设备种类繁多,整体设备自动化程度低,通信联网功能弱,信息管理相对滞后,同时在梳棉道夫工艺存在传动控制技术落后,故障率高等不足。针对以上问题,以西门子PLC为清梳联系统中心控制器,采用PROFIBUS-DP工业现场总线构成清梳联... 清梳联系统设备种类繁多,整体设备自动化程度低,通信联网功能弱,信息管理相对滞后,同时在梳棉道夫工艺存在传动控制技术落后,故障率高等不足。针对以上问题,以西门子PLC为清梳联系统中心控制器,采用PROFIBUS-DP工业现场总线构成清梳联网络化监控系统,实现对各设备的工艺参数修改、任务下达、动态显示、数据保存、故障分析等监控功能,并对梳棉道夫传动控制进行矢量变频设计。结果表明,监控系统提高了企业自动化生产和信息化管理水平,降低劳动力成本,节能降耗。 展开更多

关键词 清梳联 PROFIBUS-DP 网络化监控 矢量变频

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基于神经网络的迟滞非线性补偿控制 被引量：6

17

作者 赵新龙 董建萍 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第4期475-477,共3页

提出了一种基于神经网络的迟滞非线性的补偿方法。首先构造一个Duhem逆算子来描述迟滞逆状态。然后利用神经网络来逼近此状态和输出之间的关系来得到神经网络迟滞逆模型,神经网络权值采用反馈误差学习方法来进行在线调整。系统的前馈控... 提出了一种基于神经网络的迟滞非线性的补偿方法。首先构造一个Duhem逆算子来描述迟滞逆状态。然后利用神经网络来逼近此状态和输出之间的关系来得到神经网络迟滞逆模型,神经网络权值采用反馈误差学习方法来进行在线调整。系统的前馈控制器和反馈控制器分别为逆模型和PID控制器。该方法不需要建立迟滞的正模型,能够在线构造逆模型来实现迟滞补偿。最后通过仿真验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 迟滞 神经网络 反馈误差学习控制 补偿

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时滞系统的模糊神经网络补偿控制 被引量：3

18

作者 潘海鹏 吕勇松 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1343-1347,共5页

针对传统的模糊神经网络(FNN)在线控制方法用于控制时滞对象时存在调节时间较长的问题,分析产生这一现象的原因,对传统的模糊神经网络在线控制进行改进,给出一种新的确定补偿量的方法.基于递推最小二乘(RLS)法在线辨识对象模型,通过时... 针对传统的模糊神经网络(FNN)在线控制方法用于控制时滞对象时存在调节时间较长的问题,分析产生这一现象的原因,对传统的模糊神经网络在线控制进行改进,给出一种新的确定补偿量的方法.基于递推最小二乘(RLS)法在线辨识对象模型,通过时滞对象模型预测对象输出的变化,利用补偿方法得到控制量的补偿量.设计二维输入的带补偿的模糊神经网络控制器,进行实验与仿真研究.仿真结果表明,该补偿方法调节时间短,控制精度高,比传统的模糊神经网络的控制效果明显. 展开更多

关键词 时滞系统 模糊神经网络(FNN) 最小二乘法 补偿 预测

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输入受限不确定离散系统的灰色滑模控制 被引量：2

19

作者 潘海鹏 李建宁 张益波 《控制工程》 CSCD 北大核心 2009年第6期659-661,669,共4页

对于输入受限离散系统,首先构造出输入受限条件的等效约束矩阵,然后基于线性矩阵不等式给出了满足输入受限条件的切换函数时变参数的构造方法。采用离散趋近控制,结合李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式方法提出了滑动模态渐近稳定的充分条... 对于输入受限离散系统,首先构造出输入受限条件的等效约束矩阵,然后基于线性矩阵不等式给出了满足输入受限条件的切换函数时变参数的构造方法。采用离散趋近控制,结合李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式方法提出了滑动模态渐近稳定的充分条件,对不确定部分建立灰色估计模型,证明了闭环系统的稳定性。理论和仿真表明,不仅利用到基于等效控制的滑模控制器构造简单、易于实现等优点,而且满足输入受限条件,克服了传统基于等效控制的滑模控制器瞬时输出量过大的缺点,有效地消除了系统抖振和不确定因素的影响。 展开更多

关键词 离散系统 滑模控制 输入受限 线性矩阵不等式 灰色模型

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基于单步预测输出差值抑制超调的改进预测控制算法 被引量：2

20

作者 戴文战 田仕军 杨爱萍 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B09期1-4,共4页

为抑制传统预测控制算法中产生的超调量同时减小计算规模,提出了一种基于单步预测输出差值抑制超调的改进广义预测控制算法.通过在性能指标函数中引入单步预测输出差值项K[y(k+d+2/k)-y(k+d+1/k)]2有效抑制了2次预测输出之间的剧烈波动... 为抑制传统预测控制算法中产生的超调量同时减小计算规模,提出了一种基于单步预测输出差值抑制超调的改进广义预测控制算法.通过在性能指标函数中引入单步预测输出差值项K[y(k+d+2/k)-y(k+d+1/k)]2有效抑制了2次预测输出之间的剧烈波动,从而有效抑制了超调量的产生,同时计算量的增加很小.算法中同时考虑了系统的时滞特性对控制过程的影响,即单步预测输出差值项施加在当前的输入控制量Δu(k)开始在预测输出中起作用之后.通过柔化系统输入Δu(k+j)有效避免了矩阵求逆运算,因此算法的计算量进一步减小.仿真实验证明该算法不仅可以有效抑制超调的产生而且可以加快算法的跟踪速度. 展开更多

关键词 广义预测控制 抑制超调量 柔化输入 单步预测输出差值

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