模型预测控制在工业控制领域中的发展与应用

介绍了模型预测控制提出的背景、基本原理和特点,着重分析了当前模型预测控制在工业控制领域中发展、应用的现状和今后的发展方向,共引述文献20篇、册,并介绍了一些应用软件.     

切削颤振控制研究进展

介绍了国内外学者在机床切削颤振控制方面的研究工作，对切削颤振的在线预报控制和切削颤振的预测控制进行了归纳和分析，讨论了存在的若干问题，提出可能的发展方向是；切削颤振的预报控制与切削颤振的预测控制在柔性制造环境下实现综合。     

广义预测控制与滚动式LQG控制关系

基于输入输出模型的广义预测控制与基于状态空间模型的滚动优化控制之间的关系还没有被人们所认识.本文基于CARMA模型及其等价的状态空间模型,建立了多变量广义预测控制算法的各种等价形式;给出了一种多变量滚动式的LQG控制算法;建立了随机多变量系统的广义预测控制与LQG控制之间的关系,导出了闭环系统特性方程,从而为分析多变量广义预测控制系统的稳定性和鲁棒性奠定了基础.     

基于模型预测控制的汽车底盘集成控制

为了实现汽车底盘的集成控制,提出了模型预测控制(MPC)方法。在紧急避障操纵时,利用四轮差动制动和主动前轮转向集成控制的方式实现对汽车理想操纵特性的跟随。上层集成控制器通过模型预测控制方法决策下层子控制器所需的附加横摆力矩和前轮附加转角。建立了七自由度非线性车辆模型作为预测模型,并通过实车试验对其精度进行了验证。在Carsim中的虚拟试验对模型预测控制方法的控制效果进行了验证。     

预测控制的研究现状

对预测控制产生至今10多年来的研究作了回顾,在分析了构成预测控制的3项基本原理之后,对典型预测控制算法作了详细的介绍,同时还举出了不少成功应用的实例.然后,对预测控制研究现状和存在的问题作了阐述,最后,指出了预测控制今后可能的发展方向.     

预测控制机理简介及算法研究的探讨

简介预测控制的发展及概况，并以典型ＤＭＣ算法为例说明预测控制的模型预测，滚动优化，反馈校正三大核心机理，进而探讨了神经网络，人工智能等新方法在其预测模型，反馈校正方法研究中的应用。     

神经网络预测-PID串级控制在同步发电机励磁控制中的应用

为提高发电机励磁控制系统的稳定性,分析了同步发电机的自并励励磁系统的结构和数学模型,介绍了神经网络预测控制的结构和算法,分别基于PID控制、神经网络预测控制和神经网络预测-PID串级控制算法对自并励励磁系统进行了仿真分析.通过仿真结果的对比分析,说明神经网络预测-PID串级控制在励磁控制中的应用提高了励磁系统的动态性、稳定性和抗干扰能力.     

基于神经网络的广义预测控制综述

概括叙述了广义预测控制的发展现状,对具有误差校正的预测控制方法进行了概括,介绍了与神经网络相结合的非线性系统的预测控制方法,并在此基础上讨论了神经网络非线性预测控制中存在的问题及进一步研究的方向。     

基于多模型的自适应预测函数控制

作为第三代模型预测控制算法，预测函数控制已经在线性系统控制中取得了很好的效果，但应用于非线性对象还有一定局限性。针对现实中大量存在的非线性过程，提出了基于局部模型设计的预测函数控制器加上模型切换算法的多模型自适应预测函数控制器。通过计算机仿真应用于连续发酵过程，表明基于多模型的自适应预测函数控制器比常规的预测函数控制器具有更好的控制效果。     

量测噪声环境下反应堆功率模型预测控制研究

在核电反应堆功率闭环控制系统中,功率监测存在量测噪声的问题,应用无噪声的预测模型对反应堆的功率进行预测控制.从反应堆功率模型的状态空间出发,搭建了模型预测控制算法与目标函数,遵循模型预测控制的预测模型、滚动优化和反馈校正的三步控制方法,实现对有量测噪声的反应堆功率系统的控制.通过MATLAB仿真实验,比对了模型预测控制算法与输出反馈的PID控制方法.实验结果表明,应用于有量测噪声的反应堆功率系统的模型预测控制算法在轨迹跟踪、状态量动态变化及控制信号能量上均优于PID控制算法.     

Model Predictive Control Based Defensive Guidance Law in Three-Body Engagement

Model predictive control (MPC) has been widely used in process industry, but its applications to missile guidance law are relatively rare. In this paper, MPC is introduced to design defensive guidance law in a three-body engagement, where a defending missile (i.e., defender) is employed to protect a target aircraft from an attacking missile. Based on nonlinear kinematic equations, an explicit linear discrete-time model is derived as the predictive model. Then the defensive guidance problem is formulated as a quadratic programming problem, and a fast algorithm for the MPC guidance law is developed. The advantages of the MPC guidance law include the applicability to scenarios with unknown guidance strategy of attacking missile, nonlinear kinematics and multiple constraints. Another key feature is that the proposed approach does not require alteration in the target maneuver. Simulation results show that the MPC guidance law works well and can meet real-time requirements.     

基于MPC564发动机ECU监控系统的设计与实现

基于Freeseale公司32位高性能控制芯片MPC564作为汽油机电控单元的监控系统设计.监控系统具有数据采集、实时显示、参数在线调整、数据保存等功能以及友好的人机交互式界面.系统在发动机台架上进行试验获得较好的效果,并对以MPC564作为发动机ECU的后续开发提供辅助作用.     

一种适合于边缘保存的混合噪声抑制方法

为了解决边缘检测和混合噪声抑制之间的矛盾,基于小波变换、图像边缘检测的高频能量保存(HFPP)方法和抑制加性高斯白噪声的互能量交叉(MPC)方法,提出了一种结合中值滤波和互能量交叉(M&MPC)方法.该方法主要基于中值滤波适合于冲激性噪声抑制,而小波滤波适合于加性高斯白噪声抑制的特点.模拟实验结果表明,HFPP方法可以很好地检测图像主要边缘,而利用M&MPC方法可以改进混合噪声的抑制能力,该方法可以在边缘检测精确度和混合噪声抑制之间达到最佳折衷.     

嵌入式Linux Webserver软件BOA实现与应用

介绍了一种嵌入式Webserver软件BOA在摩托罗拉公司生产的嵌入式CPU MPC823e上的应用。在嵌入式MPC823e平台上成功移植了Linux和BOA webseiwer。并实现了在串口与嵌入式网页之间交换数据的CGI网关程序。这种嵌入式WebSever方案可以广泛应用在许多实际的应用领域，如自动化设备的远程监控，嵌入式GSM短消息平台，远程家庭医疗等。     

嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ在MPC5604B上的移植

基于Freescale xPC560BEVB硬件平台,将μC／OS-Ⅱ实时操作系统移植到基于PowerArchitecture@体系架构的32位微控制器MPC5604B．针对MPC5604B与μC／OS-Ⅱ内核的特点,对任务切换及堆栈设计进行了详细的分析．通过测试,系统能够正常的完成任务切换,实现了移植的目的,为下一步基于μC／OS—Ⅱ内核的汽车电子控制系统应用程序的开发打下了基础．     

嵌入式系统的存储器测试方法及其应用

文章对嵌入式系统设计中存储器常见问题进行了分析，介绍了一种快速有效的存储器测试方法，并以MPC860通信处理器为CPU的系统为例，详细描述了如何实际应用该测试方法。     

Real-time routing control design for traffic networks with multi-route choices

This work considers those road networks in which there are multi-route choices for bifurcation-destination(or origin-destination) pairs, and designs a real-time variable message sign(VMS)-based routing control strategy in the model predictive control(MPC) framework. The VMS route recommendation provided by the traffic management authority is directly considered as the control variable, and the routing control model is established, in which a multi-dimensional control vector is introduced to describe the influence of route recommendations on flow distribution. In the MPC framework, a system optimum routing strategy with the constraints regarding drivers' acceptability with recommended routes is designed, which can not only meet the traffic management authority's control requirement but also improve drivers' satisfaction with the route guidance system. The simulation carried out shows that the proposed routing control can effectively mitigate traffic congestion, reduces followers' time delay, and improves drivers' satisfaction with routing control in road networks.     

基于PWM控制的直流电机调速系统的设计

提出一个基于PWM控制的直流电机控制系统,从硬件电路和软件设计两方面进行系统设计,介绍了调速系统的整体设计思路、硬件电路和控制算法。下位机采用MPC82G516实现硬件PWM的输出,从而控制电机的电枢电压,并显示电机调速结果。上位机采用LABVIEW软件,实现实时跟踪与显示。最后对控制系统进行实验,并对数据进行分析,结果表明该系统调速时间短,稳定性能好,具有较好的控制效果。     

基于处理器在回路的卫星姿态轨道控制仿真系统

阐述了超低轨道卫星姿态轨道控制仿真系统的功能,设计了仿真系统的软件和硬件结构,介绍了相应的关键技术。基于VxWorks操作系统和嵌入式处理器MPC8245建立了处理器在回路的实时仿真系统,对姿态控制算法进行了仿真验证。结果表明：实时仿真结果与数学仿真结果一致,仿真系统接口设计合理,实时性符合要求。