广义预测控制及其在干燥塔中的应用

将预测控制中广义动态矩阵控制与前馈 -反馈控制相结合 ,构成一种新的控制方案 ,称为广义预测控制 ,它与前馈 -串级控制结构相近 ,但在设计思想和参数整定方面有所不同 ,它既能有效克服主要干扰 ,同时又保持了预测控制的鲁棒性及良好的跟踪性能。本文介绍了这种方案在干燥塔温度控制中的应用     

预测-PID串级控制技术的研究与实现

从预测控制的基本原理出发,利用串级控制的结构,将预测控制和PID控制结合,实现了动态矩阵预测-PID串级控制,并通过数字仿真说明其良好的控制效果.     

预测控制在交流电梯速度控制中的应用

针对一种采用多CPU微机控制的电梯拖动系统，分析了其运行速度曲线和控制运算的特点，指出了电梯在常规的PID控制下不能很好地按给定速度曲线运行。为此，基于参数模型的广义预测控制（GPC）原理，建立了电梯速度预测控制的预测模型，旨在对交流电梯速度参数进行预测控制的方法进行研究，并研究其控制规律，最后对预测模型进行了仿真。仿真结果表明，预测控制用于电梯的速度控制，具有良好的鲁棒性，与传统的PID控制方法相比，效果十分明显。     

基于仿真和预测的无模型控制问题研究

无模型控制是解决难以精确建模问题的有效控制思想。针对料道温度对象设计了两级无模型控制方案,提出了基于预测的控制器设计方案和基于物理仿真的模糊控制查询表的设计方法。所设计的方案已经在实际控制系统投运,获得了良好的效果。     

基于切换控制的均匀液位控制

过程工业中常常提出均匀液位控制问题,即在保证液位不出界的前提下,使输出流量尽可能平缓.对于此类受限控制问题,模型预测控制可以取得满意效果,但在线优化的复杂性又阻碍了算法在实际中的推广.基于模型预测控制,提出了一种通过调整预测时间域长度来处理液位约束的方法,加上对未知扰动的估计算法,最终推出切换PI控制律.该方法既简化了在线优化过程,又增强了对随机扰动的适应性,已成功地应用于甘肃金川集团公司6 kt磨浮系统中.     

火电厂锅炉主蒸汽压力的阶梯式广义预测控制

在分析火力发电厂锅炉主萧汽压力动态特性及其串级控制方案的基础上，采用阶梯式控制策略，实现了锅炉主蒸汽压力的广义预测控制，并给出了预测控制方案的工程实现和控制效果。     

热连轧AGC系统的串级预测控制

在监控自动厚度控制(AGC)系统基础上,增加一个压力AGC副回路控制.基于Smith预估模型,采用串级控制方式以综合使用监控AGC与压力AGC.副回路采用PID调节方式,主回路基于广义预测控制(GPC)算法求解控制器.由于增加了副回路控制,对进入副回路的干扰有超前抑制作用,因而减少干扰对主变量的影响,提高了抗干扰能力,从而改善了过程的动态特性.仿真结果表明该方法是可行性的,具有较好的控制性能.     

飞航导弹高精度自适应预测控制设计

飞航导弹的飞行主要是通过姿态稳定与调节来实现的。通过以小扰动模型为基础的导弹动力学特性分析，建立了导弹姿态控制回路的串级控制结构，并且以离散模型作为基于递推最小二乘法的自适应预测控制的被控对象，把原先响应较慢的质心控制转换为反应较快而且精度高的弹道角控制。根据导弹的特性，在姿态内回路采用广义预测控制，在弹道外回路采用一种积分形式的预测控制。在参考信号上，实现了质心指令到弹道指令的有效变换，为高精度小超调跟踪奠定了基础。这种方法实现了姿态参考信号与导引指令的统一，姿态控制与质心控制的统一，充分降低了对气动等     

GPC-PID串级控制及其在DCS中的应用

将广义预测控制与ＰＩＤ控制相结合，提出了ＧＰＣ－ＰＩＤ串级控制方案，适用于具有大滞后，慢时变和干扰频繁的场合，该方案在加热炉集散控制系统中获得了成功的应用。     

交流伺服系统PFC-PID串级控制的仿真研究

为了提高交流伺服系统的跟踪性能,将预测函数控制（PFC）和PID控制相结合,提出了一种PFC-PID串级控制策略.内环采用PID控制来提高抗干扰性,把内环作为外环PFC控制的广义对象,对广义对象进行拟合简化,得到一阶加纯滞后系统,作为PFC的预测模型,外环采用PFC来获得良好的跟踪性能.通过仿真及与PID控制的比较表明,采用PFC-PID串级控制策略能够改善交流伺服系统的控制特性.     

基于最优控制的新型非线性预测控制算法

在电站过程控制中定值调节占很大比例,控制系统的抗阶跃干扰性能非常重要。另外,基于机理模型的电站仿真机,能够模拟真实机组对运行人员进行培训。这种机理模型有很高的动、静态特性,完全可以用来作为预测模型,实现对未来时刻输出的预测。作者根据最优控制的设计思想,设计出了将模型预测控制和常规控制相结合的控制方案。此算法改善了对象特性,具有较强的抗干扰能力和鲁棒性,适用于大惯性、有自平衡能力的大多数热工控制对象,为非线性系统模型预测控制提供了一条新思路、新方法。     

并联型有源电力滤波控制方法的研究

针对典型的三相整流电路对电网产生的影响,研究易于数字化的电压空间矢量预测电流算法,将其应用于并联有源电力滤波器内层跟踪控制中,给出一种补偿功能较为完善的并联有源电力滤波器及其控制方法。仿真结果表明:电压空间矢量预测电流控制技术用于并联有源滤波控制可以明显改进补偿的动态性能,提高滤波效果。     

FROG-LEG型机械手的模型预测控制研究

研究了FROG-LEG型机械手的轨迹跟踪控制问题,提出将基于动力学的预测控制应用于机械手的位置控制,并利用当前时刻控制误差补偿下一周期的控制量。在分析FROG-LEG型机械手结构的基础上,首先建立了机械手的等效串联结构运动学模型,然后建立了水平和垂直方向解耦的动力学模型,在此基础上对并联机械手进行了基于预测控制的轨迹跟踪研究。仿真实验表明:该预测控制方案可以使得机械手有效地跟踪路径规划器给出的轨迹;关键关节的控制效果可以通过加大其权重得到提高;模型校正可以大大降低控制误差。     

基于神经网络的有源电力滤波器预测控制方法

提出了一种基于神经网络的有源电力滤波器预测控制方法。此方法将神经网络内模控制技术应用到有源电力滤波器（ＡＰＦ）的控制系统中,同时针对ＡＰＦ控制系统中神经网络计算时延问题,引入了一个神经网络预测模型。仿真分析表明,这种控制方法补偿了系统滞后,能充分利用神经网络的自适应特性,有很好的控制效果。     

一种改进的隐式广义预测自校正控制算法

本文基于CARIMA模型提出了一种简单的隐式广义预测自校正控制算法。它避免了在线求解Dioaphantine方程;利用并列预测器问的特点,直接辨识输出预测器中的参数;并利用GPC与DMC控制律的等价性来直接推求开环预测向量。数字仿真与混合仿真结果表明了这种控制器性能良好。该算法具有算法简单、使用范围广,鲁捧性强等特点。     

基于Bang-Bang控制的智能开关预测控制算法

为解决Bang-Bang控制原理具体应用中存在的如何纳入状态变量的附加约束条件、开关曲线的求取和最优轨线的确立等复杂问题，提出了一种智能开关预测控制方法．该方法根据离散卷积定理提炼出一组新的控制信号集，然后设计新的切换方程和减速规律，并在开关控制框架下，实施有闽值信号制约的最小拍增量控制．本文所提出的方法全面改善了预测控制的策略和算法，使控制系统动态性能良好，过渡过程时间小于理想开关控制过渡过程，且单调衰减，原理上稳态无静差，系统反应时间短，定位精度高，对输出扰动具有一定的鲁棒性，而且适用范围更加广泛．仿真结果表明了该控制算法的有效性．     

基于特征模型的预测函数控制

传统的预测函数控制通常采用一阶的预测模型，该预测模型不能完全表征被控对象，因此使得传统的预测函数控制的鲁棒性受到一定限制．特征模型是一种比动力学模型简单，但能表征被控对象特征的模型．该文针对预测函数控制算法的缺陷，提出利用二阶特征模型来构成预测模型．通过工程建模获取了被控对象的特征模型，实现了基于特征模型的新型预测函数控制，并通过与采用一阶预测模型的预测函数控制进行比较．理论分析与实验结果均表明，采用特征模型的预测函数控制具有比一阶预测模型更好的控制效果，该算法在SUPCON-JX300X集散控制系统上实现．     

不可测变量的预推断控制

将预测控制、推断控制和软测量三者结合起来，以软测量估计器作为预测模型，以一种新的启发式随机搜索方法作为优化算法，构成一种针对不可测变量的新的控制策略──预推断控制．以实际工业装置为背景的仿真研究表明，这种控制策略能够有效地抑制不可测扰动，从而为解决不可测变量的控制问题提供了一条有效途径．     

基于PSO-SVM的多阶段产品质量预测控制方法研究

本文以钢铁产品为例,在分析多工序多阶段产品质量预测控制特点的基础上,建立了多控制点递阶SVM预测控制模型,在模型的求解过程中,提出了基于粗集理论和主成分分析法的数据预处理与模型简化,并利用带约束的PSO算法分别优化了SVM的核超参数和相关影响因素的决策范围,实现了多阶段产品质量预测和相关过程参数的全局优化,为生产过程的质量改进提供了科学的决策依据。     

关联估计的递阶多变量DMC算法

针对实际多变量预测控制算法中存在的离线计算复杂、实时性较差等问题,设计基于关联估计的递阶多变量动态矩阵预测控制(DMC)算法．文中分析算法的有效性和稳定性．说明算法的程序实现方法．实际造纸机控制结果表明。该算法具有简单、易实现、实时性好的特点．能够达到具有较好的控制效果。