模型算法控制的状态空间形式及算法改进

本文提出一种用被控对象的脉冲响应(或单位阶跃响应)时间序列描述系统的状态空间形式,进而将线性系统理论中的状态观测器和卡尔曼滤波器应用于模型法控制中,使得模型算法控制系统性能获得明显改善,而且大大减少控制在线计算量,最后给出一个液位控制系统的实验结果。     

具有比例积分结构的模型算法自适应控制器

通过构造新型目标函数,并且采用加权预测控制律代替一步预测控制量,得出了一种具有比例加积分结构的自适应模型算法加权控制器．该控制器能实现无偏差跟踪参考输入轨迹．仿真结果表明,对于时变对象,新算法自适应控制比基本型模型算法控制具有更强的鲁棒性．     

Toeplitz变换广义预测控制改进算法

提出两种改进的Toeplitz变换广义预测控制快速算法。其一,在已有无需Diophantine方程求解的Toeplitz变换广义预测控制算法中引入一种柔化矩阵,避免了复杂的矩阵求逆计算,进一步提高了算法的快速性;其二,通过矩阵变换,将现有基于Diophantine方程求解的Toeplitz变换广义预测控制算法推广到预测时域和控制时域不相等情况,扩展了算法的适用范围。仿真结果验证了上述算法的有效性。     

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，仿真结果验证了这一新型算法的可行性。     

模型算法控制的调节特性

介绍了模型算法控制的基本原理,通过在单变量情况下,对模型算法控制和常规PI调节规律进行了比较,揭示了模型算法控制的调节特性.     

PSO算法在多模型自校正动态矩阵控制中的应用

为解决多模型控制中固定模型获取问题,将粒子群优化(PSO)算法应用于多模型自校正动态矩阵控制.对一类含跳变参数的单输入单输出离散时间系统,当模型参数突然跳变时,通过PSO算法在线优化自适应模型参数,并根据模型相似度实现固定模型的动态管理,以有效控制模型数量和减轻系统负担.模型切换策略用于选择当前与实际被控对象最接近的控制器.仿真结果表明,该方法能够较大地改善系统的瞬态响应,优于常规的自校正动态矩阵控制算法;并说明了其有效性和可行性.     

一种改进的DMC在储联罐中的应用

针对储联罐这一典型非线性控制对象,在建立预测模型的基础上,基于动态矩阵预测控制算法提出了该控制对象的一种变控制量实现方法,并通过计算机仿真及实验对控制算法进行验证,结果显示该控制对象几乎无超调量,调节时间为5 s,控制器具有良好的控制效果.     

具有鲁棒性的多变量预测控制仿真研究

文中利用预测控制中动态矩阵控制算法对多变量系统进行控制仿真研究,同时以控制领域流行的Matlab/Simulink仿真软件实现其预测控制算法,领导 具研究证明预测控制对多变量系统具有较好的控制作用和满意的鲁棒性。     

基于小脑模型的广义预测控制快速算法

从状态空间的角度推导出广义预测控制算法,并利用小脑模型(CMAC)提出了一种新型广义预测控制快速算法,解决了传统GPC算法计算量大的问题.仿真结果表明该算法的有效性.     

A Computationally Efficient Aggregation Optimization Strategy of Model Predictive Control

Model Predictive Control(MPC) is a popular technique and has been successfully used in various industrial applications.Howver,the big drawback of MPC involved in the formidable online computational effort limits its applicability to relatively slow and/or small processes with a moderate number of inputs.This paper develops an aggregation optimization strategy for MPC that can imporove the computational efficiency of MPC.FOr the regulation problem.an input decaying aggregation optimization algorithm is presented by aggregating all the original optimized variables on control horizon with the decaying sequence in respect of the current control action.     

实时控制系统一种基于模型预测控制的反馈调度

提出一种基于模型预测控制(MPC)的反馈调度算法(FS-MPC),可以在有限计算资源的情况下改进实时控制系统的性能.将被控的实时调度过程模型化为受约束的任务集密度控制问题.在FS-MPC算法中,约束条件保证任务集在最早截止时限优先(EDF)算法下是可调度的;同时,MPC的优化目标通过减小控制任务的截止时限使整个任务集的密度尽可能接近100%,从而提高控制任务的优先级,降低输出抖动.仿真结果表明,在有限计算资源的情况下,FS-MPC显著地降低了由调度过程引起的控制性能损失.     

电动汽车空调系统随机模型预测控制算法研究

为提高电动汽车空调系统的能量效率,提出一种基于马尔可夫链的随机模型预测控制算法. 热负荷扰动对空调系统的温度性能和能量效率存在较大影响,因此文中采用移动边界和集总参数方法,逐步建立了压缩制冷循环和车舱热负荷的动力学模型,建立的空调系统控制模型中包含了热负荷信息.采用马尔可夫链随机方法预测热负荷干扰,提出随机模型预测控制算法. 仿真结果表明,该算法提升了空调系统的温度性能和能量效率.      

Sensor Fault Tolerant Generic Model Control for Nonlinear Systems

Introduction　　Conventionalfeedbackcontrolforacomplexprocessmayresultinunsatisfactoryperformance,oreveninstability,intheeventofmalfunctionsinactuators,sensorsorothersystemcomponents.Aclosed-loopcontrolsystemwhichtoleratesmalfunctions,whilestillmaintainingdesirableperformanceandstabilityproperties,canbesaidtobefaulttolerant[1].Faulttolerantcontrolenablesincreasedavailabilitybyavoidinginadvertentprocessshutdownsfromsimplefaults,e.g.,ininstrumentationandcontrolloops,thatcouldresultinproductionst…     

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。     

动态矩阵控制在飞翼无人机自动着陆时的应用

进场着陆是飞行的复杂阶段,虽然仅占整个飞行的2%～3%,却大约有1/3的飞行事故发生在此阶段。无尾飞翼无人机着陆下滑时对飞机的速度和姿态具有很高的精度要求,但有时仅靠油门控制飞行速度不能满足要求。针对这一情况设计了一种升降舵加阻力方向舵模型预测控制系统。先采用PID控制加快被控对象的响应速度,在此基础上建立基于动态矩阵控制(DMC)算法的模型预测控制器。DMC的在线优化和反馈校正等特点有效地提高了系统的整体性能。仿真结果表明,与经典PID控制器相比,该系统能够更好地跟踪下滑轨迹,提高无人机的动态响应,并且严格控制下滑速度。     

带扰动时变系统显式模型预测控制算法

针对模型预测控制滚动优化计算量大,很难用于对实时性要求比较高的工业生产过程,提出了带约束和扰动的时变系统显式模型预测控制算法。该方法利用离线与在线结合,离线时对带约束和扰动的时变系统的可行域进行区域划分,并得到每个区域对应的代价函数与控制率的显式函数关系式,在线时通过查表确定当前时刻状态所在区域即可得到相应的控制率,大大减少了在线计算量,提高了实时性。对算法进行仿真实验,证明了算法的可行性与稳定性。     

一种改进的广义预测控制算法

广义预测控制（GPC）在大纯滞后过程控制中仍有不足．本文通过调整GPC的参考轨迹，对GPC算法做了改进，提高了GPC的稳定性和鲁棒性，仿真结果表明此算法控制效果具有良好的应用价值．     

生产过程的自校正预测补偿控制

本文介绍了预测控制算法原理,提出了自校正预测补偿控制算法,给出了控制算法流程框图和系统实际运行记录,并在水泥立窑生料配料生产过程控制系统之中作了尝试,取得了满意的控制效果。