针对过程复杂且结构未知的对象,在保证模型有效性的前提下,根据数据信息构建简单模型来简化控制器的求解是亟待解决的问题。以受控自回归模型为例,提出一种基于修正最小角回归算法的稀疏辨识方法。首先将系统模型转化为过参数化的高维...针对过程复杂且结构未知的对象,在保证模型有效性的前提下,根据数据信息构建简单模型来简化控制器的求解是亟待解决的问题。以受控自回归模型为例,提出一种基于修正最小角回归算法的稀疏辨识方法。首先将系统模型转化为过参数化的高维稀疏模型,然后将最小角回归算法用于稀疏系统辨识,并提出绝对角度停止准则,使算法经过少量的迭代即可获得模型的稀疏参数估计,并同时获得有效的时滞和阶次估计。结合辨识得到的受控自回归模型,引入一种基于指定相位点频率和增益的比例-积分-微分(proportional integral derivative,PID)控制器。数值仿真和平衡机器人的姿态控制仿真表明,该稀疏辨识算法在低数据量下具有较高的辨识精度,建立的模型具有较好的泛化性能,控制器具有良好的控制效果。展开更多
针对污水处理过程中以能耗和罚款为对象的多目标优化控制问题,对基于分解的多目标进化算法(multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition,MOEA/D)进行改进,提出基于动态种群的多邻域MOEA/D用于污水处理过程中多目标...针对污水处理过程中以能耗和罚款为对象的多目标优化控制问题,对基于分解的多目标进化算法(multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition,MOEA/D)进行改进,提出基于动态种群的多邻域MOEA/D用于污水处理过程中多目标优化控制。首先,将种群分为3个初始子种群,不同子种群由不同变异策略产生新解,并通过子代进化率对子种群规模进行动态调整,以适应不同进化时期对策略的需求;其次,分析种群在迭代过程中的进化状态,并结合各策略搜索的范围为每种变异策略分配一个邻域,以提升各策略的搜索性能。实验结果表明,该算法的收敛性和多样性相较于传统算法有明显的提升,该算法能够达到对污水处理过程中的目标进行优化的目的。展开更多
为了提高比例积分微分(proportional integral differential,PID)控制器的性能,提出了一种基于子空间模型的PID控制器参数优化方法。首先,利用子空间矩阵等式推导出控制器性能关于PID控制器参数的显式表达。然后,利用具有设定值激励的...为了提高比例积分微分(proportional integral differential,PID)控制器的性能,提出了一种基于子空间模型的PID控制器参数优化方法。首先,利用子空间矩阵等式推导出控制器性能关于PID控制器参数的显式表达。然后,利用具有设定值激励的闭环数据,分别对过程模型和随机扰动模型对应的子空间矩阵进行辨识,并且将估计的动态矩阵直接应用在最优性能的计算中,得到最优的控制器参数值。最后,通过数值仿真和工业实例验证了该方法的有效性。展开更多
文摘针对过程复杂且结构未知的对象,在保证模型有效性的前提下,根据数据信息构建简单模型来简化控制器的求解是亟待解决的问题。以受控自回归模型为例,提出一种基于修正最小角回归算法的稀疏辨识方法。首先将系统模型转化为过参数化的高维稀疏模型,然后将最小角回归算法用于稀疏系统辨识,并提出绝对角度停止准则,使算法经过少量的迭代即可获得模型的稀疏参数估计,并同时获得有效的时滞和阶次估计。结合辨识得到的受控自回归模型,引入一种基于指定相位点频率和增益的比例-积分-微分(proportional integral derivative,PID)控制器。数值仿真和平衡机器人的姿态控制仿真表明,该稀疏辨识算法在低数据量下具有较高的辨识精度,建立的模型具有较好的泛化性能,控制器具有良好的控制效果。
文摘针对污水处理过程中以能耗和罚款为对象的多目标优化控制问题,对基于分解的多目标进化算法(multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition,MOEA/D)进行改进,提出基于动态种群的多邻域MOEA/D用于污水处理过程中多目标优化控制。首先,将种群分为3个初始子种群,不同子种群由不同变异策略产生新解,并通过子代进化率对子种群规模进行动态调整,以适应不同进化时期对策略的需求;其次,分析种群在迭代过程中的进化状态,并结合各策略搜索的范围为每种变异策略分配一个邻域,以提升各策略的搜索性能。实验结果表明,该算法的收敛性和多样性相较于传统算法有明显的提升,该算法能够达到对污水处理过程中的目标进行优化的目的。
文摘为了提高比例积分微分(proportional integral differential,PID)控制器的性能,提出了一种基于子空间模型的PID控制器参数优化方法。首先,利用子空间矩阵等式推导出控制器性能关于PID控制器参数的显式表达。然后,利用具有设定值激励的闭环数据,分别对过程模型和随机扰动模型对应的子空间矩阵进行辨识,并且将估计的动态矩阵直接应用在最优性能的计算中,得到最优的控制器参数值。最后,通过数值仿真和工业实例验证了该方法的有效性。
