一种改进的广义预测控制方法及其应用

给出一个快速高精度温度控制系统的结构、特点及其实现方法,采用CARI模型和改进的广义预测控制来提高系统的控制精度,并缩短其响应时间,给出了这种快速高精度温度控制系统的结构及其实现方法,并根据任务的需要,对已有的预测控制算法进行了改进,通过了其温度预测控制系统的设计方案和实现方法是合理的、可行的,它能够满足预期的温度控制要求。     

不确定系统的稳定广义预测控制

针对一类有界不确定线性离散被控对象,采用Min-Max优化方法,提出一种新的稳定广义预测控制(MMSGPC)算法.引入内模控制结构,将干扰和不确定性从被控对象中分离出来,并利用局部反环节对其进行补偿;采用Min-Max优化方法,将终端约束条件转化为有界不确定性最差情况时应的线性方程;通过引入矩阵的Moore-Penrose逆,得到了终端约束线性方程的通解,并结合性能指标函数求得了最优控制律.通过仿真实例验证了该方法的稳定效果.     

不确定系统的稳定广义预测控制

针对一类有界不确定线性离散被控对象,采用Min-Max优化方法,提出一种新的稳定广义预测控制(MMSGPC)算法.首先引入内模控制结构,将干扰和不确定性从被控对象中分离出来,并利用局部反环节对其进行补偿,然后采用Min-Max优化方法,将终端约束条件转化为有界不确定性最差情况对应的线性方程,最后通过引入矩阵的Moore-Penrose逆,得到了终端约束线性方程的通解,并结合性能指标函数求得了最优控制律.仿真实例验证了该方法的稳定效果.     

不确定系统的稳定广义预测控制

针对一类有界不确定线性离散被控对象,采用Min—Max优化方法,提出一种新的稳定广义预测控制（MMSGPC）算法.引入内模控制结构,将干扰和不确定性从被控对象中分离出来,并利用局部反环节对其进行补偿;采用Min—Max优化方法,将终端约束条件转化为有界不确定性最差情况对应的线性方程;通过引入矩阵的Moore—Penrose逆,得到了终端约束线性方程的通解,并结合性能指标函数求得了最优控制律。通过仿真实例验证了该方法的稳定效果。     

预测控制：第四讲 广义预测控制

预测控制──第四讲　广义预测控制电子科技大学（成都）周云钟１引言近２０年来，自适应和自校正控制无论在理论研究和实际应用方面都取得了长足进展。但也必须看到，自适应控制尚受到很大限制。迄今为止，尚无一种适应式算法能够单独对大多数实际对象进行稳定而有效的控...     

广义预测船舶航向控制

提出了基于广义预测的船舶航向保持和转向控制算法，其中控制参数可根据智能规则自动调整，仿真结果验证了算法的有效性。     

稳定广义预测控制与性能分析

基于已有的一种稳定广义预测控制(SGPC)结构,以参考信号为优化变量对目标函数进行寻优,求出了控制器的滚动最优控制律,该控制律可以无静差地跟踪常数设定值.文中给出并证明了SGPC闭环控制系统的稳定性充分条件.数值仿真表明,该SGPC控制器可以保证闭环系统无稳态误差,并且适用于具有近似相消零极点的被控对象.     

烟丝处理过程的广义预测控制

烟丝处理过程中的水分控制涉及到烟丝的内在品质。作者开发了一套烟丝处理过程的广义预测控制系统,通过先进控制站平台在卷烟厂应用,与常规PID控制进行对比,取得了很好的效果。具体介绍了算法和原理、方案实施以及采用广义预测控制（GPC）算法的控制效果。     

小波变换在有约束广义预测控制中的应用

基于小波变换的多分辨分析功能,对有约束广义预测控制的预测和控制时域在小波域进行分块压缩,降低了约束维数,大大提高了计算效率。     

广义预测控制的并行算法

研究广义预测控制(GPC)的并行算法.常规对GPC的设计,面临的在线矩阵求逆的耗时和控制灵活性的矛盾很难较好的解决.本文通过在线并行实现,有效地提高了算法的实时性和对复杂对象的适应性.     

广义准无限时域非线性预测控制

将准无限时域非线性预测控制方法推广到更一般的情况, 并给出了闭环约束系统的稳定性条件及最优解的存在条件. 基于反馈线性化技术讨论了广义准无限时域非线性预测控制的实现及较大终端域的获取. 该方法能显著减少在线优化所需的时间.     

约束时变不确定离散系统的输出反馈预测控制综合

研究多包描述系统的离线型输出反馈预测控制．已有一方法首先综合状态反馈预测控制,满足输入/ 状态约束;而在设计观测器时,不再考虑输入/ 状态约束．本文则首先给出观测器,并给出一组不等式条件使得真实状态、观测状态和观测误差都保持在同一个椭圆内部,以便采用线性矩阵不等式处理输入/ 状态约束．基此,本文离线计算一椭圆序列,每个椭圆对应一控制律和一观测器,而在线的实时控制律和观测器则从该序列中选择,使得闭环系统具有稳定性保证．仿真例子说明了本文方法的有效性．     

离散不确定系统的鲁棒预测控制

对预测控制中模型不确定性的处理一直是预测控制算法亟待解决的问题.考虑一类包含模型不确定性的控制对象模型,提出一种极大极小预测控制器设计方法.在滚动优化的每一步,考虑了状态变量不完全可测的情况,引入动态输出反馈的思想得到一个最坏条件下的性能指标的最优解,以最坏条件下的性能指标为求解优化问题的上界,通过线性矩阵不等式的方法求解凸优化问题.并从理论上证明了所设计的鲁棒预测控制器对不确定模型是稳定的.通过仿真算例的分析,证明了极大极小鲁棒预测控制器设计的有效性.     

动态输出反馈鲁棒模型预测控制

研究了具有多包不确定性和有界噪声的系统的动态输出反馈鲁棒模型预测控制的综合方法.系统为准线性参数时变的,即系统时变参数在当前时刻精确已知,但在将来时刻未知.采用二次有界概念刻画扩展闭环系统的稳定性.本文主要创新在于提出了一种辅助优化方法,从而为下个采样时刻的主优化问题提供可靠的真实状态的界.通过连续搅拌釜式反应器控制系统验证了该方法的有效性.     

基于输出反馈的不确定连续系统的鲁棒预测控制

运用线性矩阵不等式方法,研究一类基于输出反馈的线性连续时间范数有界参数不确定系统的鲁棒预测控制问题．基于变量变换的思想,将无限时域“最小—最大”优化问题转化为线性规划问题,得出分段连续的输出反馈控制律,并给出了控制律存在的充分条件,证明了优化问题在初始时刻的可行解保证闭环系统渐近稳定．仿真实例验证了此方法的有效性．     

一种预测控制方法及其仿真

针对现有预测控制方法的最优控制律的计算较为复杂的问题,提出了一种新的预测控制算法.与现有预测控制算法相比,该算法结构简单,计算量小,鲁棒性强.对算法在一个采样周期内控制律的求取进行了较详细说明.通过对线性和非线性系统的仿真,说明了该算法对线性系统能达到很好的预测控制效果,同时对时变、非线性系统也具有较好的适应性,并具有较强的抗干扰能力.对于快时变系统,该算法需要根据实际时变特性对相关系数加以调整,来达到较满意的效果.     

MATLAB环境下的模型预测控制理论的应用

从模型预测控制的原理出发,介绍利用MATLAB模型预测控制工具箱进行模型预测控制器设计的全过程。就被控对象的不同模型,以及各类模型形式之间的转换做了具体的系统的阐述。在控制器的设计过程中,给出不同情况下的控制器的设计方法,并且对控制器设计中的参数选择对系统控制性能的影响进行了分析与总结。最后通过数值实例说明了如何进行了模型预测控制器的设计。     

一种新型非线性预测控制算法

根据最优控制的设计思想,设计出了将模型预测控制和常规控制相结合的控制方案,把预测控制参数设计问题简化为积分增益ks、预测时域M、补偿增益km的选择问题.此算法改善了对象特性,具有较强的抗干扰能力和鲁棒性,适用于大惯性、有自平衡能力的大多数热工控制对象,为非线性系统模型预测控制提供了一条新思路、新方法.     

Reference Trajectory-Based Visual Predictive Control

Abstract

In this paper we present an image predictive controller for an eye-in-hand-type servoing architecture, composed of a 6-d.o.f. robot and a camera mounted on the gripper. A novel architecture for integrating reference trajectory and image prediction is proposed for use in predictive control of visual servoing systems. In the proposed method, a new predictor is developed based on the relation between the camera velocity and the time variation of the visual features given by the interaction matrix. The image-based predictor generates the future trajectories of a visual feature ensemble when past and future camera velocities are known. In addition, a reference trajectory is introduced to define the way how to reach the desired features over the prediction horizon starting from the current features. The advantages of the new architecture are the reference trajectory used for the first time in the sense of the predictive control and the predictor based on a local model. Simulations reveal the efficiency of the proposed architecture to control a 6-d.o.f. robot manipulator.     

动态复杂环境下的机器人路径规划蚂蚁预测算法

研究了一种新颖的动态复杂不确定环境下的机器人路径规划方法和动态避障码蚁预测算法.该方法模拟蚂蚁的觅食行为,由多组蚂蚁采用最近邻居搜索策略和趋近导向函数相互协作完成全局最优路径的搜索.在此基础上用虚拟蚂蚁完成与动态障碍物碰撞的预测,并用蚁群算法进行避障局部规划.理论和仿真实验结果均表明,即使在障碍物非常复杂的地理环境,用文中算法也能迅速规划出优化路径,且能安全避碰.