关于GPC中的downdating问题

本文利用矩阵分解方法，推导出一种求解广义预测控制（GPC）中的逆矩阵的downdating问题的算法．使GPC取得了更好的控制效果，求解过程中的计算量却减少了许多．     

离线方法与在线优化相结合的混合型鲁棒预测控制

通过加入自由摄动量和采用在线优化来扩大离线鲁棒预测控制的吸引域。当状态位于离线预测控制的吸引域之外时,在线求解简单的优化问题,得到一个较大的椭圆型吸引域;当状态位于这个较大椭圆型区域的外面时,在线求解1个标准的鲁棒预测控制问题,使得整个吸引域变为一个大得多的非椭圆型区域。提出的方法具有离线预测控制的所有优点,并且大范围地扩大了吸引域,给出仿真例子显示其效果。     

改进的预测控制算法用于加热炉支管温度控制

加热炉支管温度平衡系统是一个多变量、非线性、强耦合的复杂过程,当应用传统预测控制方法时,控制量的获得需要在线求解一个多变量、多约束的非线性规划问题,传统非线性规划方法求解该类问题时易收敛到非法解或局部极小。针对上述问题提出一种基于差分进化(differential evolution,DE)算法的预测控制,使用DE算法在线求解涉及的优化问题获得控制量。为了验证方法的有效性,对基于DE算法的预测控制器进行了仿真研究。仿真结果表明,所提出的方法有着很好的跟踪性能,并且对干扰有较强的鲁棒性,提高了系统的控制效果。     

一种带约束的广义预测控制器

传统的广义预测控制算法,计算量大,求解复杂,对有约束的控制问题,求解更是麻烦.本文针对这一问题,提出一种带约束的广义预测控制算法,通过对未来控制序列的离线近似计算以及考虑到约束情况来精确求解当前时刻的控制量.该算法简单,避免了求解Diophantine方程及逆矩阵,大大减小了计算量,仿真结果表明,该算法控制性能良好.     

约束预测控制的一种快速算法

针对约束模型预测控制在线求解的计算复杂性,在标准预测控制滚动求解思想的基础上提出了一种有效可行的快速算法,即在每一时刻,只精确求解当前要实施的控制量,对未来的控制序列则用线性反馈控制器来近似,从而降低了预测控制在线求解的维数,提高了算法实施的快速性,简化造纸机控制系统的仿真结果说明了该算法的有效性。     

基于Hammerstein模型和GA的非线性广义预测控制

针对Hammerstein型的非线性系统,给出了一种基于GPC的预测控制方法.分析了使用近似法求解控制量的缺点,据此提出了基于遗传算法的控制量优化求解策略.以一个热交换器作为仿真实例,分别使用遗传算法和两种近似法求取控制量,并比较了3种情况下的控制效果.仿真结果表明基于遗传算法的预测控制器具有良好的性能.     

一种多步递推广义预测自适应控制

提出了一种基于多步递推预测的广义预测自适应控制算法。由于本算法是利用在线辩识参数直接递推求解控制律，从而大大减少了计算量，便于在微机上用汇编语言实现。     

应用旋转变换的乘法巧解平几难题

利用旋转变换乘法的有关性质求解某些颇有难度又饶有趣味的复杂平面几何问题,将使得推理过程变得十分简捷.     

一种求平均值（Q^n）的简易方法

本文将随机变量的特片函数运用到量子力学中去,以求解力学量的平均值和测不准关系。并指出当力学量的几率密度函数是正态分布时,求解过程变得更加简单。     

任意空间预应力束引伸量实用CAD电算求解法

空间顸应力束引伸量的求解是桥梁施工控制中的重要环节，介绍了在CAD图形软件下，空间预应力束引伸量的求解过程，对单端张拉、双端对称张拉、双端不对称张拉以及斜腹板中预应力束引伸量的求解方法作了详细阐述。     

线性离散时间系统的预测状态空间表达式

表征线性离散时间系统的参数化模型或非参数化模型可以转换为预测状态空间表达式．利用预测空间表达式可以对各种模型预测控制系统未来多步输出进行递推最佳预测，从而使其在线预测计算量大为减少．     

步长自调整的预测模糊控制器的研究

在介绍灰色模型(GM)建模的基础上,把预测控制的思想引入到模糊控制器中。模糊控制器的两个输入变量为设定值,与灰色预测模型的输出值之间比较得到预测误差及其预测误差的变化率。并根据过程状态提出了一种预测步长自调整的模糊决策机制,进一步改善系统的控制性能,即把由模糊决策器得到的预测步长作为灰色预测模型的一个输入来控制。仿真结果表明,该方法具有良好的控制性能和实用价值。     

具有比例积分结构的模型算法自适应控制器

通过构造新型目标函数,并且采用加权预测控制律代替一步预测控制量,得出了一种具有比例加积分结构的自适应模型算法加权控制器．该控制器能实现无偏差跟踪参考输入轨迹．仿真结果表明,对于时变对象,新算法自适应控制比基本型模型算法控制具有更强的鲁棒性．     

输入受限的广义预测控制算法的鲁棒性

针对输入受限的广义预测控制问题，将其数学表达式转化为系统框图，并根据内模原理求出了系统的特征方程；在此基础上对输入受限的广义预测控制算法的鲁棒性进行了讨论分析，最后进行仿真验证。     

矩阵变换器驱动的永磁同步电动机电流及速度控制技术

针对矩阵变换器驱动的永磁同步电动机电流和速度控制问题,提出一种有限集模型预测控制算法.不同于传统的矩阵变换器控制方法,该算法通过使用输入滤波器成本函数和电机速度成本函数,实现直接控制瞬态和稳态条件下的输入电流,形成高动态响应,从而避免在电压瞬变期间输入滤波器电流产生不必要的振动.此外,还提出一种新的输入滤波器观测器,可以减少传感器的数量,从而增加系统的可靠性并降低成本.通过仿真及实验,对提出算法的有效性进行验证,结果表明:该算法具有动态优势.     

基于预测状态空间实现的前馈GPC及其应用

在ＣＡＲＩＭＡ模型基础上，推导出预测状态空间实现．建立了预测状态与系统模型结构参数之间的直接关系，并据此得出前馈ＧＰＣ控制律，形成递推算法     

化工过程中虚假宽松约束的修正预测控制

过程控制中广泛存在着对变量的各种约束条件,因此需要设计能够满足约束条件的控制策略。约束预测控制能够处理各种输入和输出约束,是一种有效的控制方法。但在实际过程控制中,由于预测控制不检测下层回路的实际执行信息,当控制作用超出系统实际最大能力而不能完全下载时,标称约束成为虚假宽松约束,导致系统响应偏离预期,约束条件无法满足。该文基于线性系统离散状态空间模型,讨论有输入和输出区间约束条件的基于区间控制思想的预测控制。为保证虚假宽松约束发生时预测控制仍能够正确有效实施,提出及时进行一系列预测模型数据和约束条件的修正算法,并使约束条件得到满足。利用绝热连续搅拌釜式反应器(CSTR)模型的控制仿真实验证明了该算法的有效性。     

基于 Hopfield 网络的约束广义预测控制

本文将Ｈｏｐｆｉｅｌｄ网络的快速优化计算能力应用于带预测输出约束及输入约束的广义预测控制的求解。推导了带约束的预测模型,并将约束广义预测控制的求解化为典型的约束二次规划。提出一种求解约束非线性规划的Ｈｏｐｆｉｅｌｄ网络结构,并证明了其收敛性和稳定性。     

传输时延和数据包丢失的网络化系统预测控制

针对具有传输时延和数据包丢失的网络化系统研究了有约束模型预测控制问题。考虑网络控制系统中同时存在时延和丢包的情况,给定时延和丢包的上界值,用预测控制器产生的对应时刻的控制输入补偿网络时延和数据包丢失,通过建立时延状态矩阵将系统模型进行分类并视为切换系统,并通过构造切换Lyapunov函数证明了切换系统的稳定性。为了在提高系统性能的基础上减少计算量,利用部分滚动优化方法进行控制器设计,给出了性能指标的上界和系统渐进稳定的充分条件,通过在线求解LMI问题得到状态反馈控制律。仿真研究验证了该方法的有效性。