基于模型预测控制的航空发动机传感器容错控制

针对航空发动机传感器的硬故障和软故障,在模型预测控制（model predictive control,MPC）的基础之上,提出了一种调整参考轨迹的主动容错控制（fault tolerant control,FTC）方法。首先,该方法使用故障诊断（fault detection and diagnosis , FDD）单元诊断出故障信息;然后,监控决策机制根据故障信息在线的调整参考轨迹;最后,控制器通过调整控制量使得输出跟踪新的参考轨迹,从而实现传感器故障的主动容错控制。同时,对CMPASS-90K涡扇发动机进行了主动容错控制仿真,验证了所提方法的有效性,并分析了容错效果的影响因素。     

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.     

基于目标规划的约束系统预测控制稳态目标计算

在MPC稳态目标计算和动态优化控制两级结构基础上,研究了系统优化可行性与目标协调问题. 采用目标优先因子描述约束调整的优先级,并将目标协调问题转化成目标约束满足问题,从而解决了稳态目标计算中同时考虑约束调整与目标协调问题.以壳牌重油分馏塔标准问题为例进行仿真,结果表明了该算法的有效性.     

时变不确定系统的变时域鲁棒模型预测控制

针对多包描述的时变不确定系统, 通过分析该方法的可行性和闭环稳定性, 提出一种变时域鲁棒预测控制器的设计方法, 使得在与现有方法有相同初始可行域的前提下, 保证了只要问题初始可行就有闭环系统二次稳定. 仿真结果表明了算法的有效性.     

Robust Continuous-time Generalized Predictive Control for Large Time-delay System

A simple delay-predictive continuous-time generalized predictive controller with filter （F - SDCGPC） is proposed. By using modified predictive output signal and cost function, the delay compensator is incorporated in the control law with observer structure, and a filter is added for enhancing robustness. The design of filter does not affect the nominal set-point response, and it is more flexible than the design of observer polynomial. The analysis and simulation results show that the F - SDCGPC has better robustness than the observer structure without filter when large time-delay error is considered.     

非线性Hammerstein-Wiener模型辨识预测控制

为解决工业过程控制领域中非线性系统的模型辨识与预测控制问题,提出一种基于BP神经网络模型的预测控制策略,采用一种分段最小二乘支持向量机辨识Hammerstein-Wiener模型系数的方法建立非线性预测控制器.利用BP神经网络训练预测控制输入序列和拟牛顿算法求解非线性预测控制律,从而实现了一种基于支持向量机Hammerstein-Wiener辨识模型的非线性预测控制算法.仿真实验验证了该算法的有效性和可行性.     

基于模型预测控制的快速路网匝道调节方法

探索了基于模型预测控制(MPC)的匝道调节方法.提出了匝道MPC调节的非线性动态时间离散最优控制模型及其解法.最优控制模型采用动态网络交通流模型作为过程模型,采用遗传算法求解.考察了匝道MPC调节的效果和鲁棒性,并将其效果与经典的ALINEA匝道调节方法相比.针对三起点三终点快速路网的仿真案例显示,匝道MPC调节能明显缓解拥堵,改善路网总体运行效率,较之ALINEA调节能够更连续平稳地调节交通流,在存在预测误差的情况下控制效果依然很好,其路网总耗时改善率明显高于ALINEA调节,具有很好的鲁棒性和应用前景.     

一种盲反褶积准则在电法测井资料处理中的应用

基于反褶积电法测井资料高分辨率处理方法是一种有效和常用的方法,但由于采用线性近似,不能完全还原电法测井电阻率分布。为了改善电法测井反褶积处理效果,采用基于高阶统计量的盲反褶积算法对经过电法测井处理的信号进行进一步处理,尽可能消除误差信号,实现处理效果的进一步优化。     

传输时延和数据包丢失的网络化系统预测控制

针对具有传输时延和数据包丢失的网络化系统研究了有约束模型预测控制问题。考虑网络控制系统中同时存在时延和丢包的情况,给定时延和丢包的上界值,用预测控制器产生的对应时刻的控制输入补偿网络时延和数据包丢失,通过建立时延状态矩阵将系统模型进行分类并视为切换系统,并通过构造切换Lyapunov函数证明了切换系统的稳定性。为了在提高系统性能的基础上减少计算量,利用部分滚动优化方法进行控制器设计,给出了性能指标的上界和系统渐进稳定的充分条件,通过在线求解LMI问题得到状态反馈控制律。仿真研究验证了该方法的有效性。     

灰色预测模型在冷轧动态张力控制中的应用

针对PID控制器参数保持不变时很难保证轧机架间张力稳定在裕量范围内的问题.在分析轧机辊缝与速度动态张力控制原理的基础上,推导出机架间张力控制对象的数学模型,并利用灰色预测PID控制方法,实现了机架间张力稳定控制.从仿真数据和实际应用结果数据可以得出,此方法对比其他传统PID控制方法,能够有效地保证张力系统较高的动静态控制性能和干扰抑制性能要求,且控制精度更高.