一类非线性系统的模型预测控制算法

本文提出一个用于仿射非线系统的模型预测控制算法。首先设计一个静态的非线性状态反馈以获得Ｉ／Ｏ线性化的闭环系统；然后，对此闭环系统设计模型预测控制算法以获得良好的动态特性和抗干扰性能。本文以一个实例说明了该算法的有效性。     

离散非线性系统模糊双模预测控制算法

针对一般离散非线性系统,将模糊系统对非线性系统的逼近能力与预测控制算法相结合,提出一种基于模糊系统逼近的双模预测控制算法·在吸引域外,以模糊系统为预测模型计算控制量,并施加于实际系统;在吸引域内,切换至一个渐进稳定的线性控制器·在满足一定条件下,给出预测模型与非线性系统性能指标间的关系,分析了闭环系统的稳定性·最后以一个仿真例子说明了算法的有效性·     

基于改进L1自适应的姿态控制研究

针对含匹配不确定性和时变干扰的多变量耦合系统,提出改进L₁自适应控制,并进行控制系统闭环分析.针对常规解耦中积分型闭环系统的临界稳定问题,在常规解耦之后附加反馈控制,从而构成同时保证系统解耦性和稳定性的线性解耦控制.解耦后,系统表示为由若干含匹配不确定性和时变输入干扰的无耦合子系统组成.针对各子系统中不确定性和干扰问题,采用L₁自适应控制以保证系统的鲁棒性.此外,为避免控制量的瞬时大幅值和大变化率,设计参考信号变换方式,即参考信号中的阶跃跳变部分用正弦信号替代.最后,将所设计改进L₁自适应控制应用于飞行器姿态调节中,并通过Matlab数值仿真对所设计的姿态控制系统进行测试和验证,结果表明所设计控制算法和姿态控制系统可行有效.      

一类不确定非线性时滞系统的保成本控制

研究了一类具有状态时滞的不确定非线性系统的保成本控制问题。通过利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,设计状态反馈保成本控制律,使得闭环系统渐近稳定,并且系统的性能指标不超过某个确定的上界。进而,通过求解一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题来设计最优保成本控制器,以使得闭环不确定系统的性能指标最小化。最后仿真结果验证了该控制算法的有效性。     

应用组态王进行单闭环水压远程控制的设计

设计一个以变频水泵为核心,辅以必要的压力变送器和水压模块组成的单闭环控制系统,利用组态王软件实现数据采集、实时监控和远程控制等功能.系统主要由计算机与I/O口扩展模块、变频器、智能水泵、压力变送器等组成.组态王通过通讯通道读写I/O设备的寄存器,对采集到的数据进行水压监控.     

轧机液压伺服位置系统的无模型自适应控制

针对轧机液压伺服位置系统存在参变量多、强耦合等非线性因素,难以建立系统精确数学模型的问题,将无模型自适应控制算法应用于轧机液压伺服位置系统中;该算法仅使用被控系统的在线或离线输入/输出(I/O)数据便可完成控制器的设计,无需任何系统数学模型信息,以解决传统控制算法对数学模型的依赖性问题。MATLAB仿真结果表明,无模型自适应控制算法具有更快的收敛速度和更小的稳态误差,并且对扰动的鲁棒性更好。     

线性广义系统的输入-输出能量解耦

考虑线性广义系统的输入 输出能量解耦问题,即从输入 输出的能量关系上实现解耦,使得任何一个输入能量主要控制对应的一个输出的能量,对其他输出能量的影响尽可能小·利用线性矩阵不等式,给出线性广义系统能够输入 输出能量解耦的充分条件,使得闭环系统具有上述性能,同时也是容许(即正则,稳定,无脉冲)的,并且基于线性不等式的解提出了相应的控制器设计方法,最后利用结果提出线性广义系统输入 输出能量解耦的算法并给出一个数值算例·     

非线性系统的广义线性化预测控制

提出一种非线性系统预测控制的分层设计方法。首先采用广义线性化状态反馈得到具有指定动态的线性化系统,然后采用基于状态方程的预测控制算法,以获得良好的跟踪性和鲁棒性。最后以仿真例子证实了这种控制方案的有效性。     

Hammerstein-Wiener非线性系统的模糊预测控制

针对输入和输出受约束的Hammerstein-Wiener型非线性系统,提出一种基于T-s模糊模型的非线性预测控制算法,并用Lyapunov函数分析系统稳定性.通过建立T-S模糊模型,将预测控制器设计中的非线性优化问题转化为相应的线性优化问题;通过离线设计状态反馈控制律,在线实施符合条件的反馈控制律,极大程度地提高了在...     

高密度离散灰色建模及其预测应用

为定量描述复杂系统动态过程特征,针对生产过程空间整体参数的监测及控制问题,借助灰色系统理论的设计方法,给出一种利用多变量离散灰色模型预测控制算法.该算法利用线性矩阵级数展开求和设计一个空间高密度多点预测模型,基于该模型实现空间高密度多点预测模型的建模和预测.仿真算例证实了算法的有效性及可行性,为通用非线性预测提供一种新的控制思路.     

可编程控制器在生产流水线控制系统中的应用

介绍一种应用于生产流水线的顺序控制和温度控制的ＰＬＣ控制系统，并给出该系统的主要功能，Ｉ／Ｏ扩展硬件配置和系统的软件设计要点。     

一种用于透明计算的多媒体I/O 访问控制方法

针对实时媒体类I/O访问是透明计算系统性能瓶颈的问题,提出了一种用于透明计算的多媒体I/O访问控制方法CAVIO(Classification and Aggregation-based Vir-tual I/O mechanism).CAVIO通过对混杂类型I/O进行分类进而优先处理多媒体I/O,通过聚合小I/O减少I/O的平均路径长度和跨网络处理开销,通过并发处理网络传送提高虚拟磁盘I/O的吞吐率.实验表明,该方法对透明计算系统的多媒体I/O处理性能有显著提高.     

一种增广的Laguerre模型自适应预测控制算法

论文在简述基于Laguerre函数近似模型的自适应预测控制原理、算法的基础上,将现有的仅适用于开环稳定系统的预测控制算法进行扩展,提出一种增广的Laguerre函数模型自适应预测控制算法。该算法对于开环不稳定系统和非最小相位系统同样适用。仿真结果表明基于Laguerre函数模型的预测控制方法对控制变时延、变阶次对象具有较好的鲁棒性。     

分批重复过程迭代学习广义预测控制

针对一类分批重复操作过程,提出迭代学习广义预测控制(ILGPC)算法·该算法利用以前的过程输入输出信息,在GPC结构中增加干扰预测估计的迭代学习前馈回路,通过对部分可重复干扰的估计和学习,提高了分批重复操作过程的控制品质,减小了跟踪误差·对算法的稳定性做了分析,并以间歇聚合反应过程为仿真对象,研究了算法的稳定性和鲁棒性·     

基于DSP的晶闸管全数字控制器

利用DSP功能强、运行速度快的特点,将数字触发器与数字调节器相结合进行综合设计,构成一种基于TMS320F240的晶闸管全数字控制系统;讨论了高精度晶闸管电压线性数字触发的方法,解决了控制量与输出量电压之间非线性问题;用软件实现同步信号的检测与主回路电压相序判别,使外围硬件结构更简单;提出用GAL器件实现输出脉冲分配的方法,可节省DSP系统的I/O口;在数字PID调节器的基础上,采用自适应参数调整算法,实现智能控制;利用DSP的通信接口以实现与上位机通讯;利用主回路为三相桥式全控电路的晶闸管变流装置,进行电流闭环控制试验.研究结果表明,全数字控制器控制的整流波形具有良好的平稳度和对称度,并具有较高的控制精度.     

基于小波网络的非线性多变量约束预测控制

为了解决非线性多变量系统的建模、控制和优化问题 ,论文扩展基于小波神经网络的单变量系统辨识到多变量系统辨识 ,并用它实现非线性预测控制。对开环稳定过程 ,引入一个具有输入约束的基于小波神经网络模型的区域预测控制方案 ,它的闭环稳定性能够通过适当选择它的预测水平来保证。基于上述动态控制方案 ,提出了一个稳态状态优化方案。通过对一个聚酯生产过程的仿真研究 ,证实了上述方法的有效性。由于能够通过线性最小二乘 (L S)估计方法来辨识 ,该模型易于实现并可用作通用模型。仿真研究的结果表明了该模型的通用性、辨识和控制方法的简单性 ,所提出方案能够被用于过程工业的非线性系统的建模和控制     

MCS-51单片机系统中多I/O口的扩展

本文通过对MCS-51系列单片机硬件结构的研究,提出并实现了一种简单可行的多I/O口扩展原理。在充分考虑了单片机的总线结构的前提下,利用总线设计技术,采用线选法,最大可扩展八位并行I/O口42个;同时,使ROM的空间任意浮动,便于软件开发与调试。利用这一原理设计的多I/O口系统,芯片少,硬件简单,成本低廉,运行可靠,可广泛应用于多组数据采集及多目标控制等场合。     

基于PSO算法的HVAC系统LSSVM预测控制

针对暖通空调(HVAC)系统,提出一种基于粒子群优化(PSO)算法和最小二乘支持向量机(LSSVM)的预测控制方法。该方法利用LSSVM建立HVAC系统预测模型并预测系统的输出值,引入输出反馈和偏差校正以克服模型失配等因素引起的预测误差,以此构造加权预测控制性能指标。由PSO算法滚动优化得到系统的最优控制量。利用该控制方法对一个HVAC系统进行仿真实验,结果表明该方法具有较好的控制效果。