动态矩阵控制的鲁棒性分析及其参数调整方法

基于设计的点预测控制器及其鲁棒性分析,得到的任意动态矩阵控制器都可以由点预测控制器的加权和表示,而其鲁棒性亦可由点预测控制器的鲁棒性加权和近似表示.本文进一步分析了为改善预测控制中的矩阵求逆条件和控制器的稳定性而采取对预测控制器的控制增量△u(t)加入惩罚因子后的鲁棒性,得到其鲁棒性不小于原控制器,并在此基础上分析了控制器参数对系统鲁棒性的影响和为提高鲁棒性而进行参数调整的方法,为动态矩阵控制在过程控制中的应用提供指导.     

GPC当前控制的矩阵分解算法

本文用矩阵的三角分解法(LR)求广义预测控制器(GPc)的当前控制u(k),避免了矩阵求逆运算。此方法减少了广义预测自校正控制算法的运算量,有利于该算法在实时控制中的应用。     

动态矩阵控制的稳定性分析

对预测控制中的内模控制进行了研究，并以此为基础，将动态和左阵控制化为内模控制结构，由动态矩阵控制多项式得到其重要的稳定性结论，对稳定的动态矩阵控制器设计具有指导作用，。     

基于非负矩阵分解的OD矩阵预测

提出了一种非负矩阵分解-自回归模型,并用该模型对居民出行流量进行预测.该模型首先利用非负矩阵分解方法挖掘城市区域内的居民出行特征,而后在非负矩阵分解获得的特征矩阵和系数矩阵基础上对时序系数矩阵建立自回归模型,进而对起讫矩阵进行预测.以北京市出租车数据为基础,与时空权重K近邻、传统K近邻、反向神经网络、朴素贝叶斯、随机森林和C4.5决策树回归模型对比,实验结果表明,该模型的预测准确率有显著提升.     

基于动态矩阵方法的网络控制系统补偿策略

针对网络控制系统数据包不确定的问题,分析了该特性对网络控制系统的影响以及目前的控制方法,设计了控制器节点由事件-时间驱动,传感器节点和执行器节点由时间驱动的分布式网络控制系统模型.在此基础上,根据预测控制中动态矩阵方法具有的简单实用的特点,提出了基于动态矩阵方法的时延控制和数据包丢失补偿策略.应用此策略进行了仿真,结果表明补偿后的系统输出与存在网络时延,但数据包按时到达的系统输出几乎一致,验证了该策略的有效性.     

基于线性矩阵不等式的动态输出反馈控制器设计

针对时滞关联大系统,根据李雅普诺夫函数稳定性原理,利用线性矩阵不等式的方法,提出抵御系统传感器故障的分散动态输出反馈完整性控制的设计问题.通过对传感器连续增益故障模型的分析,给出系统分散动态输出反馈保成本可靠控制器存在的充分条件和设计方法.采用该方案设计的可靠控制器,无论传感器是否出现故障,均保持系统内部的渐近稳定性和保成本性能.仿真实例说明了方法的设计过程和有效性.     

系统存在建模误差时动态矩阵控制鲁棒性分析

在点预测控制器鲁棒性分析的基础上，进行由两点到多点预测控制器的鲁棒性分析，得到任意的动态矩阵控制(DMC)控制器都可由点预测控制器的加权和表示，而其鲁棒性亦可由点预测控制器的鲁棒性加权和近似表示．这为动态矩阵控制的鲁棒性和快速性综合提供了明确的指导作用．     

基于动态矩阵的永磁同步直线电机速度控制

为了改善直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,使电机稳定运行,基于预测控制理论,设计了适用于直线电机速度环控制的动态矩阵控制器,将传统的直线电机三闭环控制系统中的速度环PID控制器替换为动态矩阵控制器,并分别搭建基于PID速度控制器和动态矩阵速度控制器的永磁同步直线电机三闭环仿真模型,在此基础上给控制系统施加阶跃信号,并进行突加负载和突减负载的仿真,将2种控制器控制下的系统响应结果进行对比。仿真结果表明,当速度环采用动态矩阵控制后电机的响应速度更快,超调更小,使电机速度更快达到稳定。改进后的速度环控制器提高了直线电机控制系统的鲁棒性,改善了直线电机的动态响应性能,提高了控制系统的抗扰动能力,有利于电机在负载变化较大的情况下运行。     

P-A出行分布矩阵转化为O-D出行分布矩阵

分析了交通需求预测中基于起点-迄点的O-D（origin-destination）分布矩阵与基于产生点-吸引点的P-A（producing-absorbing）分布矩阵的概念、区别以及将两者加以区分的原因；讨论了在运用“四阶段”模型进行交通需求预测各阶段分别使用两者的情况，并针对实际客运预测中经常将两者混淆的情况，依据对实际调查数据的分析，提出将P-A矩阵转化为O-D矩阵的方法．     

基于单应性矩阵分解的视觉控制器设计及仿真

为避免传统的基于图像雅克比矩阵视觉伺服控制方法中深度信息的求取,克服机械手末端仅限于做微小运动的约束,设计了基于单应性矩阵分解的视觉控制器.根据对摄像机在不同时刻对同一平面所成图像间的单应性矩阵的分解,并通过中间图像插值筛选方法,确定其视觉控制器参数.最后,以Puma560机器人为例在Matlab/Simulink环境下进行系统仿真,其结果验证了该方法的有效性.     

广义对角占优矩阵的等价条件

广义对角占优矩阵在实际问题中具有广泛应用,但对该类矩阵的判别比较困难.设B为m阶无零元素的复矩阵,对B的比较矩阵A构造了1个迭代算法以及迭代终止准则,该算法的每一步迭代均得到1个正向量x（n））和占优行的序号集N0（n）.证明了该迭代能在小于m次内终止,然后利用最后一步迭代的结果n0（n）,导出了关于无零元素的广义对角占优矩阵和有零元素的广义对角占优的3个等价条件,推广了现有的结论,并利用数值算例,对结论的正确性和有效性进行了验证.     

基于BP神经网络预报的动态矩阵预测控制

提出了一种基于BP神经网络预报的动态矩阵预测控制新算法,在该算法中,先用BP神经网络辨识对象模型,同时预测对象的未来输出,然后用动态矩阵控制算法进行滚动优化和反馈校正.该方法解决了非线性、时变对象难以建模及控制的问题,又保留了常规预测控制的优点,是一种比较好的、有着广阔应用前景的新型控制算法.仿真结果验证了这一新型算法的可行性.     

时滞系统的动态矩阵控制算法中参数的选取

时滞现象在工业中广泛存在,预测控制可以很好地解决时滞对系统的影响,但预测控制允许设计者自由地选择优化性能指标的形式.因此,对于同一被控对象,若在性能指标中取不同的时域参数和权矩阵,就可能导致完全不同的控制效果.文章以单变量动态矩阵算法为例,讨论了时滞系统的动态矩阵控制设计参数与控制性能之间的关系.     

基于扩展线性矩阵不等式的鲁棒模型预测控制

提出了一种基于扩展线性矩阵不等式的鲁棒模型预测控制器的综合方法。通过引入松弛矩阵变量,实现了Lyapunov矩阵变量与系统矩阵的解耦,提供了额外的设计自由度,同时也降低了Lyapunov变量的保守性;通过将提出的方法应用于某型飞机综合飞行/推进控制系统的纵向控制律设计,并与传统的鲁棒模型预测控制方法进行对比仿真,检验了所提出方法的有效性和优越性。     

Hermite矩阵方程的解

本文主要讨论矩阵方程XAX^＊=A的一般解（其中A为（斜）Hermite矩阵;X^＊为X的共轭转置）,以及考虑矩阵方程XAX=A的Hermite矩阵解（其中X为Hermite矩阵解）.     

参数不确定性模糊大系统的保性能控制:LMI方法

研究了一类具有参数不确定性的关联模糊大系统的保性能控制问题，基于线性矩阵不等式（LMI）方法给出了该不确定性模糊大系统分散状态反馈保性能控制器的设计方案，所设计的分散状态反馈保性能控制器不但使得该不确定性模糊大系统闭环渐近稳定，而且使得其二次型性能指标的上界最小．最后通过一个数值例子说明了所提出方法的有效性．     

基于直接传递函数调制的矩阵变换器研究

研究了3-3矩阵变换器（MC）基于直接传递函数法控制的原理,推导出了基于直接传递函数调制的矩阵变换器的控制过程。对该控制方法进行了Matlab/Simulink软件仿真,并用以TMS320LF2812型DSP为核心的实验装置进行了验证,实现了矩阵变换器良好的输入输出电气特性。仿真和实验结果均表明,该控制方法有效且可行。     

动态矩阵控制及其改进方法的仿真研究

在动态矩阵控制中,其跟踪性能中的快速性与无超调性之间经常存在矛盾,作者提出针对性能指标进行改进,形成动态矩阵PI控制.这一算法可以明显改善控制性能.表述了对动态矩阵PI控制算法的推导,并通过仿真实例与动态矩阵控制算法进行比较,证实动态矩阵PI控制算法的优越性.     

基于图片DCT域共生矩阵的图像拼接盲检测

通过对图像拼接技术的分析,提出了一种基于灰度共生矩阵的拼接图像检测算法.该算法把离散余弦变换(DCT)与灰度共生矩阵结合,计算图片DCT域上的灰度共生矩阵,将共生矩阵作为特征向量,采用特征提取 分类方法,利用支持向量机（SVM）分类器进行分类预测.实验结果表明,该算法在哥伦比亚大学灰度图片库和中国科学院彩色图片库上达到了91.2%和98.5%的最高检测准确率.     

黄酒后酵温度动态矩阵预测控制系统设计

发酵后期发酵罐温度控制系统具有较大的滞后环节,传统的PID控制策略针对大迟滞系统难以获得较好的控制效果。针对带有大滞后环节的黄酒后期发酵温度被控系统,设计出超调量较小、调节时间较短的动态矩阵预测控制器。动态矩阵预测控制器通过在线循环矫正,能实现对发酵罐温度设定值的快速实时跟踪,来满足黄酒后期发酵工艺需求。通过对黄酒后期发酵温度PID控制器的控制结果与动态矩阵预测控制器的控制结果进行对比,验证动态矩阵预测控制器的优越性。