基于显式模型预测控制的大规模路网交通信号控制方法

随着城市机动车保有量的不断增加,交通拥堵问题变得日益严重。作为一个有效的方法,模型预测控制(MPC)已经被应用于城市交通路网的控制中。然而由于需要在线进行优化,模型预测控制的计算负荷巨大,限制了其在对实时性要求比较高的场景中的应用。针对该问题,基于存储转发模型将显式模型预测控制(EMPC)引入大型交通路网的交通信号控制问题中。EMPC将多参数规划理论引入到线性时不变系统的约束二次优化控制问题的求解中,通过离线计算得到对应每个状态分区上的状态反馈最优显式控制律。实验结果显示,由于将在线优化过程转变为查表过程,EMPC可以显著提升交通信号控制的效率。     

永磁同步电机多采样率EKF转速辨识

永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有响应快、高精度、高转矩比等诸多优点,同时无传感器控制策略研究能有效提高PMSM系统的简易性和鲁棒性。在分析EKF和多采样率数字控制系统的基础上,建立永磁同步电机输入多采样率EKF算法,将其用于转速估计。通过仿真和实时实验验证其算法在辨识精度及收敛稳定性方面均优于单采样率EKF算法,并和高频单采样率EKF有着一致的辨识效果,而多采样率EKF算法的数据量及运算量均小于高频单采样率EKF。     

基于模型预测的PMSM速度环PI自整定控制

与传统的矢量控制相比,有限集模型预测控制（FCS-MPC）通过算法直接得到驱动信号,省略了脉宽调制环节,且响应性能也比较优越。利用改进型FCS-MPC算法,构建只含有转速环的控制系统传递函数,针对负载变化和参数扰动的工况,分别利用传递函数的频率特性分析法和典型系统整定法设计基于速度环的PI自整定方案。经过仿真对比验证,发现在该控制方法下因负载转矩和参数变化引起转速变化的波动更小且恢复时间更短,证明了该方法的可行性和有效性。     

客户导向目录分割问题的改进算法

客户导向目录分割问题假设顾客至少对目录中一定数量的商品感兴趣,计算目录覆盖的顾客数量,据此评估目录分割结果. 现有的分割算法为了保证目录尽可能多的覆盖顾客,而忽略了目录分割结果的效用. 针对该问题,本文构建一种新的数据存储结构CFP-Tree用于存储顾客交易数据,并提出一种新的算法Effective-Cover解决目录分割问题. 该算法使用树深度遍历法选择目录产品. 实验结果表明,该算法能够获得更好的目录分割结果.     

基于R型聚类-因子分析的指标体系简化方法

评价指标体系过于复杂,容易产生冗余信息,增加计算与分析的难度.本文针对评价指标体系的简化方法展开研究,提出了基于R型聚类-因子分析的代表元提取方法.该方法具有定量控制代表元的信息丢失率、代表元实际含义易于解释等优点,同时避免了因子分析难以处理独立指标的问题.实验结果表明本文所提出的R型聚类–因子分析指标体系简化方法可以在没有先验知识可用的情况下,有效提高指标体系的简明性与有效性,同时保持指标信息的完备性.     

强跟踪延迟滤波算法及其在感应电机无速度传感器控制中的应用

在强跟踪滤波(Strong track filter, STF)算法和延迟扩展Kalman滤波(Schmidt extended Kalman filter, SEKF)算法的基础上, 提出了强跟踪延迟滤波(Strong track Schmidt filter, STSF)算法, 结合感应电机降阶模型建立了电机状态估计算法, 将其应用于感应电机无速度传感器控制系统中, 并与扩展Kalman滤波(Extended Kalman filter, EKF)、SEKF和STF三种算法的状态估计性能作比较. 仿真和实验结果表明, STSF算法在估计精度、跟踪速度、抑止噪声等方面均优于EKF算法, 并且计算复杂度显著降低, 能有效在线估计电机转速和磁链.     

基于电流预测的三相感应电机矢量控制

在分析三相感应电机离散化的电流预测控制模型的基础上,本文提出了一种新的基于电流预测的三相感应电机矢量控制的算法。该算法不同于传统的SVPWM调制方式,而是在每个采样周期内,对三相逆变器的8个电压矢量进行在线评估,并选择使目标函数最小的电压矢量作为下一个周期的施加矢量。该方法控制策略简单,且具有较好的动静态性能,实现了对M轴和T轴给定电流的快速跟踪。在MATLAB／Simulink仿真软件平台下建立仿真模型,仿真结果验证了本文所提出控制策略的正确性和有效性。     

七相逆变器有限控制集模型预测控制技术研究

为得到七相变频调速系统电流控制的良好动静态性能,将有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)策略应用到七相电压源型逆变器的电流控制中。七相电压源型逆变器具有128个空间矢量,其中包含126个非零矢量和2个零矢量,在每个采样周期内,选择几组特殊的空间矢量,并对这些空间矢量进行在线评估,采用使目标函数最小的空间矢量作为下一个周期施加的矢量。此控制策略简单,具有较好的动静态性能,谐波消除明显。以DSP芯片TM320F28335为处理器,搭建七相逆变器阻感负载实验平台,进行相关实验,进一步研究目标函数、空间矢量数目以及采样时间等因素对控制性能的影响。研究结果证明了控制策略的正确性和有效性。     

基于单滤波器多模型算法的异步电动机参数自适应转速估计

研究多模型方法在异步电动机无速度传感器控制中的应用,建立了适用于转速估计和参数辨识的单滤波器多模型算法,并在此基础上利用变结构思想对算法进行改进,在提高估计性能的同时减少计算量.仿真和实验结果表明,所提出的算法能有效估计转速和磁链,比扩展卡尔曼滤波算法具有更理想的估计精度和响应速度;对于参数变化具有很强的跟踪能力,能及时的调整模型概率使得系统模型与实际电机匹配,以减小模型误差引起的状态估计误差;同时算法具有更少的计算量,适用于实时应用.     

基于SVPWM的七相感应电机谐波消除方法研究

在电压源逆变器供电的多相电机驱动系统中,由于电机在广义零序子空间中的阻抗很小,采用传统SVPWM将会导致较大的定子谐波电流。在分析七相感应电机数学模型和逆变器基础上,针对3次、5次空间谐波问题,提出了一种基于SVPWM的谐波消除方法。通过调节矢量作用的顺序,同时使3次、5次子空间合成矢量为零来消除3次、5次谐波电流。在Matlab/Simulink仿真软件和七相感应电机调速平台下,通过仿真和实验验证了所提出控制算法的正确性和有效性。