基于预测控制的中药提取工段多目标优化控制策略

针对中药生产提取过程非线性、时变性、大滞后等特点,并结合多目标控制要求,建立中药生产提取过程动态模型,提出一种基于广义预测控制的中药提取工段多目标优化控制策略,即在预测控制的基础上增加经济优化层.预测控制层实现提取过程温度与压力的区域控制,而经济优化层实现提取过程经济性能指标的优化.仿真结果表明,该方法不仅能保证中药提取过程温度、压力的动态特性,而且能有效地降低提取过程的蒸汽消耗.     

模糊多目标递阶控制及其应用

针对模糊多目标控制问题，提出了基于优先级目标管理的递阶控制结构，实现了控制目标集合的动态管理，指出同一优先级上的模糊多目标控制问题在基于预测的基础上等价为模糊多目标决策问题．应用该方法设计了模糊多目标递阶控制器，在列车恒速运行控制中取得了满意的效果     

分层多目标非线性预测控制

为避免加权系数方法和字典序方法各自在多目标动态优化中的缺点,提出了基于分层思想的多目标非线性预测控制器框架结构,并以改进的遗传算法实现了该控制器。为降低在线非线性多目标优化的计算量,控制器采用了阶梯式控制策略。以双容水箱为对象的仿真控制实验,结果验证了该控制器在多目标非线性控制中的性能。     

基于遗传算法的交通信号控制多目标优化

针对城市交通信号控制面临的多目标优化问题,提出了利用遗传算法实现多目标优化的方法.分析了城市交通信号控制多目标优化的本质及特点,采用基于遗传算法的多目标优化方法,提出了信号控制多层模糊控制模型,以平均延误和停车次数作为优化目标,采用遗传算法中的随机权重方法来进行该模型的多目标综合优化,给出了各模型参数的计算方法和优化步骤,最后进行了仿真试验.仿真结果表明,给出的多目标优化方法优于传统的多目标固定权重方法,可以获得更好的交通信号控制效果.     

电力系统电压无功多目标的优化控制

电力系统电压无功多目标的优化控制是主要的复杂优化和控制问题之一. 本文在明确电压无功多目标控制方式及意义的基础上, 剖析了电力系统中的电压问题, 进一步详细研究了电压无功多目标优化算法的实现, 并通过在IEEE-6节点网络的无功优化计算结果的分析, 表明本文所研究优化控制方法的有效性.     

基于递归神经网络的多变量系统预测控制

针对线性PID控制器系数难以整定的问题，构造了一种用神经网络实现的非线性PID控制器．多个具有相同结构的非线性PID控制器并联，对多变量系统实现解耦控制器．结合预测控制的思想，提出两种控制方案．第一种是在递归多步预测的基础上，在广义最小方差目标函数下实现控制，第二种利用多步预测目标函数在线修正解耦控制器的权值．仿真实验表明这两种方法的有效性．     

结构振动控制参数多目标满意优化方法

通过引入满意度,把结构振动控制的参数优化归结为多目标决策,用非线性规划进行求解,为结构振动控制参数多目标优化提供了一种有效算法。从结构振动控制一般方程、复特征值求解出发,以多目标优化广义满意度为基础,讨论结构振动控制参数多目标优化的参数选取,给出了独立满意度函数和多目标加权满意度的表达式。以斜拉桥拉索减振为例,对长索油阻尼器系统阻尼值进行了以加权满意度为基础的参数优化分析,给出了总体满意度高、各阶模态减振均有一定满意度的结果。     

结构振动控制参数多目标满意优化方法

通过引入满意度,把结构振动控制的参数优化归结为多目标决策,用非线性规划进行求解,为结构振动控制参数多目标优化提供了一种有效算法。从结构振动控制一般方程、复特征值求解出发,以多目标优化广义满意度为基础,讨论了结构振动控制参数多目标优化的参数选取,给出了独立满意度函数和多目标加权满意度的表达式。以斜拉桥拉索减振为例,对长索油阻尼器系统阻尼值进行了以加权满意度为基础的参数优化分析,给出了总体满意度高、各阶模态减振均有一定满意度的结果。     

多目标整数规划在环境风险控制模型中的应用

近年来化工行业突发事故频发,凸显了环境风险管理尤其是环境风险控制的研究价值。但是目前化工企业环境风险控制偏重定性描述而缺乏定量分析,因此建立环境风险控制模型具有重要意义。在环境风险控制效果等多个目标的优先级设定和效果、成本等参数的定量表达的基础上,运用多目标整数规划,对备选环境风险控制措施进行选择,实现了预设风险控制效果,同时得到约束变量及风险控制效果实际数值。并以某氯碱化工企业液氯泄漏事故为例,对主要风险控制措施的选择并以此实现风险控制效果优化。     

悬架控制臂多目标拓扑优化

为了对悬架控制臂进行轻量化,并保证轻量化的悬架控制臂仍能满足动静态性能要求,采用了多目标拓扑优化的方法。首先以控制臂为柔性体在Adams/Car中建立悬架刚柔耦合模型并对该模型进行多体动力学分析,从而得到悬架控制臂在制动、转向及过凸包等极限工况时的边界条件;然后采用惯性释放的方法对悬架控制臂进行有限元静力分析及模态分析,并根据结果分析其动静态性能;再运用折衷规划法对该悬架控制臂进行多目标拓扑优化,并通过正交试验的方法确定目标函数的权重。最终得到的新控制臂模型重量比原模型降低18.1%,总体刚度及低阶频率都有提高,各极限工况应力均小于许用应力。结果表明,轻量化的悬架控制臂满足性能要求,验证了设计的合理性。     

多光口SDH网元中DCC通道速率适配电路的设计与实现

采用现场可编程门阵列(FPGA)，设计了一种用于SDH传输系统中数据通信通道(DCC)数据帧汇聚与速率适配的电路，可以将具有不同时钟的12个独立DCC通道中的HDLC数据帧进行提取、缓存并复接成一个时分复用的高速数据链路，交给Motorola MPC860中的多通道通信控制器进行处理，整个设计采用一片XILINX的xc2s200pq208完成，使用约17万等效门，在HDLC最大帧长为1kB的情况下，允许的多通道通信控制器与DCC通道时钟之间的时钟偏差大于1．4％，并给出了测试波形。     

基于动态优化的多模型广义预测控制器设计

针对工业控制过程中广泛存在系统参数突变的问题,将多模型切换的广义预测控制器引至动态优化策略下的分层式控制系统中,设计了基于动态优化的多模型广义预测控制器.该模型预测控制结构以获取最大经济效益为目标,上层结构对经济目标函数进行动态优化,得到使经济利益最大的关键变量设定值;下层结构中MPC层采用多模型广义预测控制器代替传统单模型广义预测控制器追踪上层得到的设定值,即采用多个固定模型和自适应模型并行辨识系统的动态特性,提高系统暂态性能和模型参数跳变时系统的调节能力;底层为PID控制器用于抑制过程中的扰动.通过仿真验证了该方法的可行性和有效性.     

基于模型预测控制的三相四桥臂有源电力滤波器

针对现有有源电力滤波器数字化控制方法对模型依赖性较强的缺点, 在介绍了正负序系统和零序系统解耦控制的基础上, 提出了一种三相四桥臂有源电力滤波器的模型预测控制(MPC)方法, 以差分方程作为预测模型, 保留了常规MPC中的反馈校正和滚动优化环节, 推导出了最优控制率. 与常用的预测电流控制方法做了对比, 得出了带电源电压观测器的预测电流控制只是模型预测控制的一个特例的结论; 详细分析了参数对稳定性的影响, 修改MPC的参数, 可以在省略带通滤波器的情况下, 允许更大的连接电抗参数建模误差, 鲁棒性比预测电流控制更高.此外, MPC和重复控制相结合消除了MPC所固有的稳态误差. 仿真结果验证了所提方法的有效性和正确性.     

多目标规划模型在原棉配方中的应用

应用多目标规划模型提出合理利用库存资源的模型建立方法．     

不同排气系统对涡轮增压柴油机性能的影响

以某增压中冷柴油机为研究对象,利用GT-POWER软件建立了该增压中冷柴油机工作过程仿真模型,并根据试验数据进行了校核计算.在上述工作的基础上,对增压柴油机的三脉冲排气系统进行了改型设计,建立了MPC排气系统和定压排气系统仿真模型,验证了模型的有效性.通过对三种排气系统的仿真及对比分析,表明MPC及定压排气系统选取合理的较小排气管径能够降低发动机油耗,减弱涡轮进口压力脉动,保证较高的涡轮效率和功率输出;发动机额定工况下,三种排气系统对发动机及涡轮性能的影响存在明显差异,三脉冲系统的发动机性能优于MPC与定压排气系统;发动机中低转速时,MPC系统使得涡轮效率较三脉冲与定压系统有所提升.      

应用目标规划优化纺织产品结构的研究

分别采用单目标规划（ＳＧＰ）和多目标规划（ＭＧＰ）对纺织企业产品进行结构优化研究，并就两种方法以及现行计划方法作了比较．研究结果表明，在现有生产条件下，企业应用目标规划方法可以优化产品结构，提高经济效益．     

模型预测控制器权重参数整定非线性规划法

模型预测控制(MPC)权重参数的整定是其取得良好控制性能的关键。针对基于双层结构多目标优化的MPC权重参数整定方法存在求解过程较慢、耗时较长的问题，提出了一种非线性规划整定方法。该方法将MPC权重参数整定中每个时间采样点的MPC子优化问题等价为外层MPC权重参数整定优化问题的最优KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件，将MPC权重参数整定的双层多目标优化问题转化为单层非线性规划问题。仿真案例表明，基于单层非线性规划整定方法的MPC控制性能优于或近似于基于双层多目标优化整定方法的MPC控制性能；而且基于单层非线性规划的整定方法能够快速获得MPC权重参数，时间成本由基于多目标优化整定方法所需的1.0～1.5 h缩短到10～90 s。     

MPC控制器的FPGA实现及其应用

针对先进模型预测控制(MPC: Model PredictiveControl)算法在线求解速度慢的问题, 提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA: Field Programmable Gate Array)的MPC控制器的设计方法。通过电路分析, 设计其定点模型, 采用Verilog硬件描述语言流水线方法进行RTL(Register Transfer Level)级MPC控制器设计, 通过在底层设计矩阵加、 减、乘等运算模块, 实现MPC控制器的FPGA设计。最后以电子节气门(ETC: Electronic ThrottleControl)为被控对象, 通过实时仿真实验, 验证了基于FPGA实现的全硬件MPC控制器的有效性与实时性。     

通用部分全局规划方法在多智能体协调控制中的应用

针对多智能体系统分布式问题建立了智能体的简单模型,并对其进行了形式化描述,提出了多智能体系统的一种协调算法,即通用部分全局规划算法．在该协调算法的作用下,多智能体系统中各个智能体的局部规划／协调器对各自的行为进行规划,从而使整个系统相互协作,共同完成系统的全局任务．因此,它是一种全局协调算法．该算法并不局限于某个具体的应用领域,具有一定的通用性．     

多目标灰色局势决策

用灰色系统理论和方法与目标局势决策,对与目标集为一体综合分析,从中得出一个较全面的好决策。