预测控制方法在位置跟踪控制中的应用研究

将预测控制与前馈控制相结合。提出了一种适合于位置跟踪系统控制的复合控制算法。对该算法的稳态跟踪性能进行了理论分析,并针对一快速成型系统的Ｘ轴永磁交流伺服电机的控制进行了仿真和实时控制实验研究。结果表明,该复合控制算法具有很好的鲁棒性能,其跟踪性能比不带前馈分量的预测控制算法更好。     

预测控制在位置伺服系统中的应用

提出了一种预测控制算法及其在快速、精密位置伺服系统中的应用方案，对预测控制的三要素（预测模型，参考轨迹和控制律）作了详细的论述，给出了仿真结果，并和传统方案进行了比较，仿真和实践的结果表明，该预测算法具有良好的鲁棒性和跟踪性能，优于传统的比例算法。     

PID-Fuzzy分段式控制方法在太阳跟踪系统中的应用

基于自动跟踪光伏发电系统,对太阳位置的检测和光电池云台跟踪控制的问题进行了深入的分析,并提出了PID-Fuzzy分段式跟踪控制方法。通过对太阳方位角的分析计算和电池板方位角的检测,设计了以太阳方位角为输入量、电池板方位角为反馈量的PID-Fuzzy控制器。该控制器可以依据角度的偏差大小来自动切换控制规律,较好地解决了系统快速性和跟踪精度的问题。并且通过Matlab仿真和实验数据对该控制器性能进行了分析。结果表明,该方法不仅降低了调节时间,而且使控制跟踪精度在原有精度基础上提高了2%,有效地提高了光电转换效率,为同类跟踪系统提供了可行性方案。     

预测控制在数控机床伺服系统中的应用研究

提出一种采用模型算法PI预测控制及其在数控机床伺服系统的应用方案,对预测控制三要素(预测模型,参考轨迹和控制律)作了详细的论述.模型算法PI预测控制使数控机床伺服系统实现了快速、精密的位置控制.经仿真和实测践表明,该系统具有较好的鲁棒性和跟踪性能.     

一种基于神经元控制的位置跟踪控制系统

针对位置跟踪控制系统的特点,探讨了一种单神经元自适应控制器,用于ＣＮＣ系统中的快速位置跟踪控制,并对控制器结构及参数对系统性能的影响做了信民真研究,为神经网络控制在ＣＮＣ系统中的应用,提出了一条的新可行方法。     

基于Fuzzy-PID多模态控制的位置跟踪系统

针对PID控制和模糊控制在位置跟踪系统应用中的局限性,利用它们的各自优点,采用多模态控制方法对位置跟踪系统进行控制,给出模糊控制器的设计过程以及采用PID控制和模糊控制相结合的多模态控制方法的运行结果.跟踪结果表明,该方法不仅减小了系统稳态误差,而且改善了系统动态特性,证明了多模态控制在位置跟踪系统中的应用价值.     

采用变时域模型预测的车辆路径跟踪控制方法

为了解决自动驾驶车辆变速行驶时模型预测路径跟踪控制器的可靠性问题,提出一种变预测时域自适应路径跟踪控制方法.首先,推导简化后适用于仿真验证的车辆三自由度动力学模型,引入松弛因子以避免求解过程中出现非可行解,并将跟踪控制转化为二次规划求解问题;然后,确定模型预测控制器的重要设计参数,分析车速和预测时域的变化关系,拟合预测时域与车速的函数曲线,设计一种变时域自适应路径跟踪控制器;最后,搭建Carsim/Matlab/Simulink联合仿真平台进行验证.结果表明:变时域自适应路径跟踪控制器能够随着车速变化实时更新预测时域,可保证车辆具有较好的跟踪精度和稳定性.     

变增益零相位跟踪控制交流位置伺服系统研究

针对交流位置伺服系统中零相位跟踪控制器对建模误差、系统参数变化相当敏感的缺点,提出了一种简单有效的设计零相位跟踪控制器的方法──变增益零相位跟踪控制,仿真结果表明,采用这种零相位跟踪控制器来减少位置伺服系统的跟踪误差是十分有效的．     

模糊控制在机器人位置控制中的应用

关节角A的控制是机器人位置控制技术中至关重要的环节，为此研究了利用模糊原理对关节角速度控制的一类问题，首先给出一类机器控制位置模型，然后利用模糊函数规则进行模糊控制器设计。通过仿真显示，本文案为机器人位置控制臂提供了新的控制途径，也拓宽了模糊控制原理的应用领域。     

跟踪误差的增量式模型预测控制

针对一类工业生产过程中实时跟踪问题,本文提出一种增量式模型预测控制算法,其基本思想是在预测模型中根据跟踪误差采用速度响应来建立预测模型,并在预测模型中采用控制量的增量软约束和在线滚动优化方法使其二次性能指标达到最优。理论分析和Matlab仿真实验结果表明,该控制算法能获得良好的跟踪性能、平稳的被控对象动态响应以及更强的闭环系统鲁棒性。     

实时广义预测控制器在冷连轧机张力控制系统中的应用

针对广义预测控制在冷连轧张力中受到的实时性限制，直接给出Diophantine方程的求解公式及证明。以避免其在线递推求解，大大减少了广义预测控制器的运算负荷，有利于其在快速系统中的应用．仿真研究表明，该方法能大大缩短在线运行时问，进一步体现了广义预测控制的应用潜力．     

预测函数控制在确定性网络控制系统中的应用

针对网络控制系统具有不确定时滞的特性,通过在节点中设置缓冲区的方法将随机时滞转化为确定性时滞,从而将网络控制系统从随机系统转化为确定性时滞系统;针对这类时滞系统利用预测函数控制算法设计了控制器,以实现基于模型匹配和多步预测的思想来改善控制性能。通过仿真和基于DCS的模拟系统实验,结果均表明了该方法的正确性和有效性。     

四轮独立转向电动汽车路径跟踪预测控制

对于四轮独立转向(4WIS)电动汽车采取前后轮同时转向的策略,建立4WIS电动汽车动力学模型,得到相关的状态空间表达式,推导出线性时变路径跟踪预测模型.基于模型预测控制理论,结合约束条件和优化目标函数,将控制算法转化为标准二次规划问题,设计了4WIS路径跟踪控制器;然后利用Matlab/Carsim联合仿真平台,进行双移线工况下的仿真试验,最后验证控制算法对速度和路况的鲁棒性,分析了控制器参数对算法实时性的影响.     

子空间预测控制方法在线性变参数系统中的应用

提出了一种针对线性变参数系统的新型子空间预测控制方法。该方法首先通过子空间辨识算法获得线性变参数系统的子空间预测输出。然后,对构造的输入输出矩阵进行QR分解得到子空间预估器,将子空间预估器用于设计模型预测控制器。该控制器包含了积分作用,可消除稳态误差。最后,通过风机扑翼动力学系统的仿真实验,证明了该方法的有效性。     

多变量系统的广义预测控制

本文提出一种多变量自校正广义预测控制算法,该法适用于输入输出不同维、各个通道时滞不等和开环不稳定、非最小相位的多变量系统,它更适合于过程控制,对时滞的变化和阶的不确定性均具有较强的鲁棒性,具有广泛的应用前景.     

电液位置伺服系统的前馈补偿滑模PI控制

针对不确定性电液位置伺服系统的跟踪控制问题，提出了一种前馈补偿滑模ＰＩ控制方法．经仿真表明：该方法对存在外扰和模型不确定性的电液伺服系统具有强的鲁棒性和良好的跟踪特性．     

基于多约束随机模型预测控制的无人车运动规划与控制

提出了一种基于随机模型预测控制的无人车运动规划方法。在道路坐标系下,采用质点运动模型和高斯分布对周围动态车辆的预测轨迹进行位置不确定性表征,并使用随机模型预测控制（SMPC）中的机会约束进行描述,以此建立车辆空间位置的约束。通过变步长求解方式获得基于运动学模型的初始控制序列。基于此初始解,考虑车辆动力学信息,引入基于横摆角速度和质心侧偏角关系的稳定性约束,求解最优控制量。在多种工况下,通过仿真试验验证了所提出方法的有效性和稳定性。     

多模型预测控制的平滑切换

基于预测控制应用在多模型系统时的切换扰动,在切换时间ｔ０ 已知条件下,通过重新构造系统的步限矩阵,提出了一种控制系统平滑切换的广义预测控制算法．预测控制中步限矩阵是预测步限Ｎ 步内Ｄｉｏｐｈａｎｔｉｎｅ 方程的系数．研究了当前计算时刻ｔ在计算步长ｋ：①ｔ＋ ｋ＜ ｔ０＋ １;②ｔ＋ ｋ＝ ｔ０＋ １;③ｔ０＋ １＜ ｔ＋ ｋ≤ｔ＋ Ｎ 三种情况下步限矩阵的元素构成,实现了多模型控制系统的平稳切换．仿真结果表明该方法的有效性