CARMA模型在液位控制系统中的应用

以比例阀的输出为系统输入,液位值为系统输出,对液位控制系统进行CARMA建模研究.选用AIC准则作为系统模型阶次的选择原则,以最小二乘法来辨识模型参数,辨识了系统的CARMA模型.模型的预测输出和实际输出的比较结果证实了CARMA建模在液位控制系统中的有效性.     

RBF-ARX模型在串级系统中的应用

针对液位串级系统的非线性特征,采用RBF-ARX模型对液位串级系统的非线性动态特性进行建模,讨论了RBF—ARX模型结构的选取,模型参数辨识,RBF参数优化等问题。采用了不同的序列作为状态向量,分别建立了液位串级系统的训练数据和测试数据的RBF—ARX模型,分析了各模型的可靠性。模型的预测输出和仿真结果表明,RBF—ARX模型在非线性系统建模和辨识中是有效的。     

利用遗传算法搜索寻优图形化模型参数的研究

提出一种图形化建模加遗传算法寻优的新型控制系统设计策略.采用Simulink建模,实值多种群遗传算法进化迭代寻优图形化模型参数,利用模型的仿真输出计算目标函数.利用该策略成功求解了一个非线性速度反馈校正系统的最优控制问题.有关研究成果在解决实际工程问题时简便、高效且实用.     

RBF-ARX模型在液位系统建模中的应用

针对单容液位系统紊流时的非线性特征,采用RBF-ARX模型对单容液位系统进行离线动态特性建模的研究;分别在液位高中低三个工作点建立了其局部线性ARX模型,它们的单位阶跃响应存在巨大差异,证实了整个系统具有较强的非线性;讨论了RBF-ARX模型结构的选取,模型参数辨识,RBF参数优化等问题;模型的预测输出和仿真结果,证实了RBF-ARX模型在非线性系统建模和辨识中的有效性.     

应用Simulink模型设计和优化控制系统

一直以来,控制理论与工程之间存在着鸿沟,很多复杂的理论难以用于解决实际工程问题,如求解实际非线性系统的优化控制问题。文中提出一种图形化建模加遗传算法优化参数的控制系统设计策略。通过采用Simulink建模,实值遗传算法进化寻优图形化模型参数,利用模型的仿真输出计算目标函数,成功优化了一个复杂非线性控制系统的参数。求解过程绕过了复杂的数学建模和优化推导。有关研究成果在解决实际工程问题时简便、高效且实用。     

RBF-ARX模型在三容水箱液位控制系统建模中的应用

针对三容水箱液位系统的非线性，采用RBF-ARX模型对三容液位系统进行了离线动态特性建模的研究。着重讨论了RBF-ARX模型结构的选取、模型参数辨识、RBF参数优化等问题。RBF-ARX模型与ARX模型的一步预测输出比较的结果证实了RBF-ARX模型在非线性系统建模中的优越性。     

水位模糊PID控制系统的设计

本文介绍了一种水池恒液位的模糊PID控制系统的设计,该系统利用西门子S7-200PLC实现对液位的模糊PID控制,通过建立模糊控制规则和进行模糊推理对PID的三个参数进行在线整定,液位的值作为反馈信号由液位传感器将传给PLC.实验仿真和实际测试表明,采用模糊PID控制的蓄水池液位,较常规PID控制响应速度快,超调量较小...     

基于RBF神经网络的连铸机结晶器液位控制系统设计

通过对连铸机结晶器液住控制方案的分析,设计了基于RBF神经网络模型的结晶器液位控制系统,对液位控制的扰动进行了补偿,在MATLAB 5.3上进行了仿真,并在实际中进行多次测试.结果表明该系统具有控制精度高、偏差小等特点.     

动态系统的CAR模型自动辨识机

本文提出了用 CAR 模型代替 CARMA 模型对动态系统统一建模的新观点,说明了传统的用 CARMA 模型对动态系统统一建模在计算方面的缺点,从应用观点本文提出了 CAR模型自动辨识机,它由三部分组成:Ⅰ.递推最小二乘法估计器;Ⅱ、阶的 F 检验判决器;Ⅲ、时滞的 F 检验判决器。已用 BASIC 语言在 Z—80微型计算机上实现。     

液位控制系统中混沌运动的小脑模型控制

一般的控制系统可能会因为一些非线性故障转变为混沌动力学系统.液位控制系统中的比例反馈回路中存在非线性环节,使液位控制系统的运动成为混沌运动.针对这种情况下的混沌数学模型,通过仿真验证小脑模型神经元网络控制方法,仿真图说明控制方法对混沌模型进行有效控制,可以将稳态值控制到与期望值一致.同时小脑模型神经元网络具有计算速度快的优点,这种控制方法在实际工程领域中的应用值得研究.     

非参数模型控制在液位控制系统中的应用研究

针对工业控制过程中液位系统的时变和明显的滞后特征,研究了非参数模型控制方法在液位控制系统中的设计方案,讨论了控制算法中引入的伪偏导数的在线估计问题,实现了通过液位系统的输入输出信息并利用递归最小二乘法对伪偏导数进行在线估计的过程,仿真实验验证了非参数模型算法对液位控制的鲁棒性、快速性及抗干扰性,通过仿真比较,展示了该算法性能优于PID算法和模糊控制的结果.     

液位过程模糊控制系统设计

本文介绍了液位过程模糊控制系统的设计。利用数据采集模块7017和7024实现了测量数据和控制信号的输入输出。通过MCGS组态软件,对液位过程控制系统进行组态,开发了系统监控软件,并设计了二维模糊控制器。该系统具有界面友好、操作简便、运行稳定的优点。实验结果表明,与PID控制器相比,模糊控制器使系统具有更好的动态响应性能。     

小车-倒摆控制系统的Takagi-Sugeno模糊模型研究

文章以系统的输入输出测试数据为依据,讨论了系统的Ｔａｋａｇｉ－Ｓｕｇｅｎｏ模糊模型的辨识方法,并基于此设计小车－倒摆系统的模糊控制器,实验结果表明,本文方法具有较高的可靠性和应用价值。     

一种基于未知模型的广义预测控制算法

研究未知被控对象具有动态调整、参数时变以及受到外界干扰时,采用广义自适应预测控制算法(GPC)对系统进行控制。运用基于CARMA模型的参数在线动态辨识,在线时实算出未知对象的参数模型,再运用预测控制算法,计算出当前的控制量;再滚动优化,使未知系统具有良好的控制性能。并且通过Matlab分析仿真证明了广义预测控制的全局稳定性、收敛性和鲁棒性。     

基于CARMA模型的动力电池荷电状态估计

为完善电动汽车电池管理系统的主要功能,实现对电池准确建模及荷电状态(state of charge,SOC)的准确估计,文章基于二阶RC等效电路建立了一种受控自回归滑动平均模型(controlled auto-regressive moving average,CARMA),推导得到电池开路电压(open circuit voltage,OCV)的最优估计,并结合分段建立的电池OCVSOC模型实现电池SOC估计,从而实现了电池模型参数在线实时辨识以及SOC实时估计,解决了因初值设定不合理而影响SOC估计准确度的问题。仿真结果表明:在美国联邦城市运行工况下,SOC估计误差的绝对值不超过2.39%,实现了较为准确的SOC估计。     

Fuzzy control of an ANFIS model representing a nonlinear liquid-level system

This paper aims to serve two main objectives; one is to demonstrate the modelling capabilities of a neuro-fuzzy approach, namely ANFIS (adaptive-network based fuzzy inference system) to a nonlinear system; and the other is to design a fuzzy controller to control such a system. The nonlinear system, which is a liquid-level system, is represented first by its mathematical model and then by ANFIS architecture. The ANFIS model is formed by means of input–output data set taken from the mathematical model. Then a PID-type fuzzy controller, which linguistically approximates the classical three-term compensation, was designed to control the system represented by both its mathematical and ANFIS models in order to perform an agreement comparison between them. It is shown that the ANFIS architecture can model a nonlinear system very accurately by means of input–output pairs obtained either from the actual system or its mathematical model. It is also shown that such a system can be controlled effectively by a fuzzy controller.     

光学振动半实物仿真系统设计

给出一种光学振动半实物仿真系统的设计方法.光学振动半实物仿真系统进行了星载激光发射系统的光学振动试验.设计根据欧空局的SILEX平台振动特性滤波器传递函数;把高斯白噪声作为滤波器的输入,滤波器的输出就是模拟生成的平台振动时域信号;通过基于Matlab的Real-time Workshop,把平台振动模拟系统的滤波器模型转换成实时模拟程序.模拟程序生成的振动信号分别输出给两个摆镜,通过摆镜摆动来模拟平台振动对光束的影响.能实现对平台振动的全频谱域模拟,提高模拟的质量和可靠性.     

一种非线性离散动态投入产出系统的最优控制

阐述了基于动态投入产出模型的最优控制理论,并对当前国内外的研究成果进行了对比研究。在分析其优缺点的同时,针对非线性离散动态投入产出系统的特点,提出了一种动态投入产出系统最优控制的逐次逼近方法。此方法首先将系统的最优控制问题转化为非线性两点边值问题族,然后通过构造线性两点边值问题族,将非线性两点边值问题转化为非齐次线性两点边值问题族;得到的最优控制律由精确控制项和非线性补偿项两部分组成,精确控制项可以通过求解Riccati方程求出其精确解,非线性补偿项由逐次逼近法求解一族线性伴随向量方程的解序列求得;最优控制律的最终目标是在规划期内使实际产出尽可能地与理想产出接近。实验仿真测试表明,采用逐次逼近法获得了非线性离散动态投入产出的最优系统控制,从而为最优控制问题的有效解决提供了参考和借鉴。     

Simulation-based designs for multiperiod control

In multiperiod control one sequentially chooses the value of an input variable to keep an output variable close to a target value. At any stage the input variable has to be such that the output is close to target while at the same time it provides as much information as possible about the model that relates input and output, to help keep the output close to target in the future. Certainty equivalence policies set the input variable at the value under which the output is estimated to be equal to target. Three alternative approaches that improve on certainty equivalence by searching for the best policy among families of policies that embed them are proposed, and their use is exemplified both on static as well as on time-varying dynamic models. Two approaches observe on credible regions for the root, while the third one is an adaptation of stochastic approximation sequences.     

Simulation-based designs for multiperiod control

In multiperiod control one sequentially chooses the value of an input variable to keep an output variable close to a target value. At any stage the input variable has to be such that the output is close to target while at the same time it provides as much information as possible about the model that relates input and output, to help keep the output close to target in the future. Certainty equivalence policies set the input variable at the value under which the output is estimated to be equal to target. Three alternative approaches that improve on certainty equivalence by searching for the best policy among families of policies that embed them are proposed, and their use is exemplified both on static as well as on time-varying dynamic models. Two approaches observe on credible regions for the root, while the third one is an adaptation of stochastic approximation sequences.