基于一类特殊非线性模型的广义预测控制

针对Hammerstein模型和Wiener模型,分别选择PH中和滴定过程和控制阀门作为仿真对象,研究了基于两步法的非线性预测控制方法。计算机仿真结果表明,该控制算法比PID控制具有更好的控制品质。     

基于Hammerstei模型的非线性预测控制

本文提出了一种针对Hammerstein模型的预测控制策略。该策略将Hammerstein模型中的无记忆非线性静态增益环节,改进成易于由中间变量求取控制量的环节,避免了求解高阶方程根的困难,又对线性环节采用线性系统的广义预测控制。由于引入了广义预测控制中多步预测的思想,抗噪声的能力显著提高。仿真结果验证了该策略的有效性。     

基于Hammerstei模型的非线性预测控制

本文提出了一种针对 Hammerstein模型的预测控制策略.该策略将Hammerstein模型中的无记忆非线性静态增益环节,改进成易于由中间变量求取控制量的环节,避免了求解高阶方程根的困难,又对线性环节采用线性系统的广义预测控制.由于引入了广义预测控制中多步预测的思想,抗噪声的能力显著提高.仿真结果验证了该策略的有效性.     

参数优化配置的广义奇异摄动弹性飞机模型降阶研究

推导了广义奇异摄动法的降阶方法,介绍了其在飞机模型降阶应用中的优点,针对算法中出现的参数ξ进行了分析,以弹性飞机模型为平台提出了ξ的优化配置并进行了仿真。结果表明,采用该参数配置的广义奇异摄动模型降阶方法可以用于弹性飞机模型降阶。     

非线性分离法广义预测控制稳态特性分析

对具有输入饱和约束和Harnmerstein非线性的系统,采用“非线性分离法广义预测控制(GPC)”策略,即采用线性GPC时先不考虑Hammerstein非线性,然后采用解非线性代数方程的方法处理该非线性。根据处理饱和约束和解方程的不同顺序,可得到两种“两步法GPC”和一种“非线性移去法GPC”,分析了这些方法的稳态特性,并通过仿真进行了验证。     

基于小波变换的非线性广义预测控制

提出了基于小波变换的非线性广义预测控制算法。预测模型采用Hammerstein模型,对于其静态非线性部分采用小波网络来辨识,动态线性部分用最小二乘法来辨识。这种辨识方法比传统的多项式拟合的模型误差要小得多。基于这种预测模型广义预测控制器弥补了传统广义预测控制的模型失配问题。以CSTR为例对所设计的控制器进行仿真研究,结果表明控制器能够取得良好的控制效果。     

输入非线性系统的两步法预测控制的鲁棒稳定性

针对具有不确定性和输入饱和约束的Hammerstein模型，采用两步法预测控制器，首先不考虑约束、非线性和不确定性，得到一个期望的中间变量．然后通过求解非线性代数方程组来处理非线性并通过解饱和来满足约束．采用Lyapunov方法得到了指数稳定条件，并给出了吸引域的计算和调整方法．最后通过仿真实例验证了稳定性结果．     

约束Hammerstein系统输出反馈非线性预测控制

针对具有状态、输入和中间变量约束的Hammerstein系统,采用两步法控制策略,给出一种新的可保证闭环系统指数稳定的输出反馈非线性模型预测控制算法。基于Hammerstein系统的特殊结构,结合状态观测器给出无约束线性环节的输出反馈最优控制律,通过滚动优化一有限时域的约束优化问题计算实际控制量。给出保证闭环系统指数稳定的充分条件。以工业双环管聚丙烯装置牌号切换控制为例进行仿真,仿真结果验证该算法的有效性和实用性。     

约束Hammerstein系统输出反馈非线性预测控制

针对具有状态、输入和中间变量约束的Hammerstein系统,采用两步法控制策略,给出一种新的可保证闭环系统指数稳定的输出反馈非线性模型预测控制算法.基于Hammerstein系统的特殊结构,结合状态观测器给出无约束线性环节的输出反馈最优控制律,通过滚动优化一有限时域的约束优化问题计算实际控制量.给出保证闭环系统指数稳定的充分条件.以工业双环管聚丙烯装置牌号切换控制为例进行仿真,仿真结果验证该算法的有效性和实用性.     

基于模糊控制与预测控制切换的翼伞系统航迹跟踪控制

以翼伞系统的六自由度模型为基础,针对翼伞系统的平面航迹跟踪问题,对已有的预测控制器进行改进,提出模糊控制和广义预测控制相互切换的控制模式．利用横向轨迹误差法,在翼伞偏航角误差较大的情况下,采用模糊控制,直至偏航角误差达到设定的较小范围内,切换为广义预测控制,对翼伞航迹进行精确的制导,在一定程度上减少了处理器的运算量．采用真实的翼伞参数建立仿真模型,结果验证了这一控制方法的有效性．     

两级定位一路径问题的人工蜂群算法

针对城市物流配送系统中的两级定位．路径问题,采用人工蜂群算法对其进行求解,并扩展算法中的选择策略,即在基于适应度选择策略和锦标赛选择策略2种常用策略基础上,提出一种带参数控制的锦标赛选择策略。通过对大、中、小规模算例进行仿真实验,证明人工蜂群算法能在合理的计算时间内有效求解两级定位一路径问题。其中,采用基于适应度选择策略的人工蜂群算法求解速度较快,采用锦标赛选择策略的人工蜂群算法求解到的最好解质量较高,采用带参数控制的锦标赛选择策略的人工蜂群算法求解得到最差解的质量及解的稳定性较好。     

GA-SVM模型在煤质分析中的应用

利用支持向量机建立工业分析与元素分析的转化模型,并采用遗传算法对工况进行参数寻优（即GA-SVM模型）,为燃烧提供了更好的指导.实验结果表明,模型具有更高的预测精度,且适用于更宽的煤质范围,研究成果具有一定理论意义和应用价值.     

基于Hyperlynx的高速数据传输板SI研究

电子设计领域的快速发展,使得由集成电路构成的电子系统速度越来越高,PCB板的信号完整性问题已经成为高速电子系统设计能否成功的关键。本文介绍了信号完整性仿真的流程,并利用集成电路的IBIS等仿真模型以及Hyperlynx仿真工具等,对高速数据传输板的时钟和数据等关键信号进行了详细的信号完整性后仿真分析,验证了该高速数据传输板PCB布线设计的正确性。在工程应用中,该高速数据传输板运行稳定可靠,满足设计要求。     

LabVIEW在超声电机速度控制仿真中的应用

超声电机(USM)是一种利用压电陶瓷逆压电效应工作的新型电机,以超声振动和摩擦力为驱动源,速度控制方式有:调压调速,调相调速,变频调速等,分析了USM的各种速度控制特性。LabVIEW虚拟仪器图形编程语言使USM的系统仿真成为可能,它构建起集数据采集、分析处理及输出于一体的微机开发平台。介绍了LabVIEW软件的原理方法和编程特性。利用LabVIEW对电机的速度控制进行仿真,呈现了仿真结果和波形,证实了LabVIEW软件的简便、直观和实用性,揭示了“软件就是仪器”。     

基于神经网络与IMC—PID的CPE聚合温度控制

氯化聚乙烯作为一种新型的高分子聚合体材料,被广泛地应用在塑料和橡胶的生产中。温度是该控制过程的主要被控参数,但是由于其存在大滞后、大惯性等特点,采用传统的串级调节方式难以获得理想的控制效果。为了实现系统平稳、准确的自动控制,提出将神经网络控制与内模PID控制相结合的复合控制方法。仿真结果表明,该方法具有良好的控制性能和实用价值。     

开关磁阻电机单神经元自适应PID控制系统

在开关磁阻电机（SRM）调速系统中,转速闭环是必不可少的,传统的转速控制采用PID调节器,但是可靠性不高、参数整定不良、性能欠佳.针对以上问题,本文采用单神经元与PID相结合代替传统的PID调节器,在Matlab/Simulink仿真平台中建立了仿真模型.仿真结果表明,该方法不但结构简单,而且稳定性好,有较强的鲁棒性.     

基于OpenCL的GPU加速三维时域有限差分电磁场仿真算法研究

提出了一种基于开放运算语言（OpenCL）的GPU加速三维时域有限差分（FDTD）电磁场仿真计算的方法．该方法利用图形处理单元（GPU）的并行处理特性并结合OpenCL接口标准实现了时域卷积完全匹配层（CPML）吸收边界条件的三维FDTD的高性能加速计算．首先设置FDTD仿真参数并动态申请内存空间,然后初始化OpenCL的计算参数,对三维电磁模型基于OpenCL进行FDTD加速仿真．本方法显著提升了FDTD电磁场仿真速度,与利用CPU计算相比速度提升可达5-8倍,且具有CPML吸收边界条件,可以模拟电磁波在自由空间的传播;基于OpenCL编译的语言程序可以运行在CPU或GPU硬件上,并可充分发挥多核CPU的并行计算能力,使得FDTD电磁场仿真具有更广泛的实际应用．     

基于位置信息的混合多智能体蜂拥控制方法

目前,很多蜂拥控制算法都是基于智能体通信半径为一个固定的值且既考虑多智能体之间的相对位置,又考虑它们的相对速度来设计的,然而,实际的情况往往不会有那么理想。文中试图在基于通信半径不同的混合多智能体控制策略的设计过程中减少考虑的控制因素的个数（只考虑位置信息）,提出一种分布式的控制算法。此控制算法能实现多智能体跟随一个速度固定的虚拟领航者,形成聚合、无碰撞的队列。给出了算法的可行性理论分析,并针对20个智能体跟踪一个速度固定的虚拟领导者的情形给出了计算机仿真,用以验证算法的可行性。     

基于改进的遗传算法的有刷直流电机PID参数整定

针对有刷直流（DC）电机的比例积分微分（PID）参数整定工作复杂耗时的问题,提出了一种基于改进型遗传算法（GA）的PID参数整定方法。首先,提出了适应度增强淘汰法则,改进了传统GA的选择过程;然后,提出了基因感染交叉方法,保证了进化过程中平均适应度值的增加;最后,删除了传统GA中不必要的复制操作,提升了算法的运行速度。通过电机传递函数进行建模和仿真分析。实验结果表明,与常规整定方法相比,所提改进型GA能够显著提升PID参数整定效果,且改进型GA相较于传统GA,达到同样进化效果所需的进化代数减少了79%,算法运行速度提升了4.1%。所提出的改进型GA从选择和交叉两个关键操作步骤对GA进行了改进,并应用于PID参数整定使得上升时间更少、稳定时间更短、过冲更小。     

陀螺仪系统同步控制的参数自适应滑模控制

针对带有内部不确定性及外部扰动的陀螺仪混沌系统的同步问题,提出了一种参数自适应滑模控制方法,并给出参数自适应律.该方法不依赖被控混沌系统的数学模型,可以快速跟踪主混沌系统.时域及复频域理论分析表明,由参数自适应滑模控制器组成的闭环控制系统是全局渐近稳定的,而且参数自适应滑模控制器具有良好的抗扰动鲁棒性.仿真结果表明该控制方法计算量小、响应速度快、控制精度高、抗扰动鲁棒性强,在非线性不确定系统控制领域具有广泛的应用价值.