活套关联系统建模及滚动时域控制

本文分析了热连轧活套系统下游机架轧制速度对活套张力系统的影响和热连轧多机架协同工作的特性,建立了活套关联系统模型;基于分散控制思想,为每个活套系统单独设计控制器.对于每一个活套子系统,活套高度和张力是强耦合系统,本文采用一类基于滚动时域优化原理的多路控制策略,在每个周期内顺序求解活套高度和张力子系统的控制律后及时更新系统,从H∞观点出发,将解耦问题转化为干扰抑制和多目标优化问题.仿真结果证实了该方法具有良好的解耦效果和控制特性.     

基于神经网络解耦的换热站IGPC控制策略

针对供热系统中质、量调节回路耦合而导致控制效果不佳的问题,提出一种基于换热站质、量分离调节的神经网络解耦隐式广义预测控制(IGPC)策略.首先结合换热站工艺设计基于IGPC和PID的双入双出控制系统;其次通过时滞递归神经网络对预测模型进行解耦,利用滚动优化和在线校正环节克服质调节通道的时变、时滞影响.仿真结果表明:IG...     

基于神经网络模块SN9701开发多变量系统解耦控制器

基于单输入单输出的具有自学习功能的神经网络模块SN9701开发出了多变量系统的解耦控制器,计算机仿真结果表明,用4块SN9701可以完成双输入双输出系统的解耦控制。介绍了该多变量系统解耦控制原理以及解耦控制系统中SN9701的训练。     

基于滚动优化的对偶控制策略

考虑具有未知参数的随机系统的最优控制问题.提出了一种新的基于滚动优化的对偶控制算法.在动态规划泛函方程中,用Kalman滤波对系统的状态进行估计;用线性化方法对阶段损失函数中的后验概率进行近似,然后,用滚动优化策略对控制与学习之间的耦合关系进行解耦.从而获得了原不可解泛函方程的解析递推表达式和一个易于实施的控制律的解析解.用一个例子说明了控制律的性能,仿真结果表明:该控制律具有良好的对偶性质,在学习和控制之间实现了较好的平衡.     

基于LMI的约束系统H∞控制及其滚动优化实现

在LMI优化框架下,讨论有时域硬约束线性系统的H_∞控制问题.首先提出了一种基于LMI优化的状态反馈方法,并给出了闭环系统保证H_∞性能和满足时域硬约束的条件.在此基础上,融合预测控制的滚动优化原理讨论了一种滚动时域H_∞性能控制方法.通过对H_∞性能指标γ的在线最小化,闭环系统能实时协调控制性能要求和硬约束,并充分利用有限的控制能力提高控制性能.     

内模解耦单神经元自适应PID仿真研究

为了解决多变量大时滞系统的耦合问题,根据内模控制原理和单神经元的在线自学习能力,提出一种基于模型的单神经元自适应PID内模解耦算法,并详细分析了其在多变量大时滞系统中的解耦原理.内模解耦是运用解耦预估补偿器将一个多输人多输出的系统补偿为多个单输入单输出的系统、并将对象模型进行对角优势化,补偿后的主对角元素即可作为内模控制的预估模型.仿真结果表明,这种新的内模解耦算法具有相当好的解耦能力、较好的快速性和抗干扰能力.     

双馈风力发电机功率解耦的非线性控制研究

针对传统矢量控制双馈风力发电机动态解耦不佳现象及电机参数依赖性问题,提出基于滑模变结构控制和反馈线性化控制的非线性控制策略。分别对两种策略的控制原理和优缺点进行了详细分析。在PSCAD环境中,将非线性控制策略应用于DFIG矢量控制中,建立其系统模型。仿真结果表明：提出的两种策略均能实现双馈风力发电系统最大功率点跟踪以及有功功率和无功功率解耦。对仿真结果进行对比分析,发现基于滑模变结构的系统有较好的解耦效果,较强的全局鲁棒性,控制效果优于反馈线性化控制,为双馈发电机励磁控制系统的设计奠定了理论基础。     

神经网络在感应电动机调速系统中的应用研究

研究感应电动机凋速系统解耦控制问题.感应电动机调速系统是一个非线性、多变量和强耦合控制对象,传统的线性方法无法找到合适的描述模型,导致解耦控制性能相当的差.在体现适应性、实时性和鲁棒性的问题上,为了提高感应电动机调速系统解耦控制性能,将逆系统方法与神经网络相结合,提出了一种基于神经网络逆系统的感应电动机调速解耦控制方法.首先根据感应电动机调速系统的特点,建立合适的数学模型,并进行伪线性系统构造;然后采用神经网络对逆系统模型进行辨识,通过神经网络自学习实现高性能解耦控制;最后在matlab平台下进行了仿真和对比实验.实验结果表明,方法能很好实现解耦控制,使传统解耦控制方法的缺陷得到克服,具有较强适应性和鲁棒性.     

多变量发酵过程的神经网络在线解耦控制

为提高多变量系统解耦控制的性能,提出了一种基于参考模型的神经网络在线解耦控制方法.构造神经网络实现前馈解耦,通过参考模型的输出与被控系统输出估计耦合作用对被控量的影响,由此设计神经网络权值参数学习算法,在线调整网络参数使多变量耦合系统实现解耦;对解耦后的子系统分别设计闭环控制器,以达到优良的控制性能.仿真实验结果表明,提出的解耦控制方法是简单有效的.     

模型跟踪广义预测鲁棒自适应控制器

本文采用滤波CARMA模型,基于内模原理,提出了一种新的广义预测鲁棒自适应控制器,并分析了闭环系统性能,在新的控制器中,引入适当的前馈作用,使得跟踪和调节问题解耦,利用部分状态跟踪、模型参考以及极点配置方法解决跟踪问题,利用多步预测滚动优化方法解决调节问题;适当选择滤波器可以保证对平稳随机扰动有满意的响应,减少可调参数对闭环系统响应的影响,增强系统对未建模动态的鲁棒性,仿真结果表明:该控制器对确定性和非平稳随机扰动具有不变性,对系统时延和阶次变化具有鲁棒性,适用于非最小相位和开环不稳定系统。     

输入约束系统的滚动时域输出反馈控制方法研究

This paper addresses the H∞ output feedback control problem for discrete-time systems with actuator saturation. Initially, a constrained H∞ output feedback control approach is presented in the framework of linear matrix inequalities (LMI) optimization. Under certain assumptions on the disturbance energy bound, closed-loop H∞ performance is achieved. Furthermore, the moving horizon strategy is applied to an online management of the control performance so that the closed-loop system can satisfy control constraints in the case of unexpected large disturbances. A dissipation constraint is derived to achieve the moving horizon closed-loop system dissipative. Simulation results show that the constrained H∞ controller works effectively under the disturbance assumption and that the moving horizon H∞ controller can trade-off automatically between satisfying control constraints and enhancing performance.     

有限时间域的H∞预演控制

主要研究有限时间域的H∞预演控制问题. 我们从传统的解决最优控制问题的思路入手, 发现了经典方法解决该问题的症结所在后, 寻找并通过一个适当的线性变换来排除之, 获得了问题可解的充要条件和一个简单的预演控制器. 最后使用一个数值例子演示了H∞预演控制器改进系统闭环性能的有效性.     

具有时变时滞的离散系统的H∞控制

主要研究了控制输入和外部输入中带有时变时滞的离散系统的有限时间H无穷控制问题. 首先通过定义一个取值为0或1的二元变量将具有时变时滞的单通道离散系统转化为多通道定时滞离散系统, 进一步利用该系统H无穷控制与相应倒向随机系统平滑估计之间的对偶关系解决该问题,通过与原系统维数相同的Riccati差分方程给出了该问题的解,并且给出了因果与严格因果H控制器存在的充分必要条件.     

离散时间系统量化动态输出反馈的H∞控制

本文研究了离散时间线性时不变系统的量化动态输出反馈 H 无穷控制问题. 所考虑的动态量化器由动态调节参数和静态量化器组成. 静态量化器范围具有一定的实际意义, 这一点在本文充分考虑. 首先, 在考虑量化误差影响的情况下, 本文给出了既依赖于控制器状态又依赖于系统测量输出的量化控制策略使得闭环系统渐进稳定且具有指定的 H 无穷性能指标. 然后, 在这一结果的基础上, 又提出了基于线性矩阵不等式的迭代的优化算法来优化静态量化器范围, 从而得到能保证系统 H 无穷性能需求且具有最小量化器范围的量化控制策略. 最后通过仿真例子验证了所提出方法的有效性.     

数据链指挥下的战斗机H∞飞行控制器设计

基于神经网络对数据链指挥下的战斗机提出了鲁棒飞行控制器设计方案. 为了克服由于数据链的引入对战斗机飞行控制所带来的不利影响, 设计了基于 RBF 神经网络的鲁棒飞行控制器. 通过对神经网络参数在线调整, 使飞行控制系统能跟踪期望指令, 并满足给定的性能指标. 最后将所设计的飞行控制系统用于数据链指挥下的战斗机飞行控制, 仿真结果表明所设计的飞行控制系统是有效的.     

具有扇区有界非线性离散系统的可靠H∞滤波器设计: 一种LMI优化方法

针对一类具有非线性不确定离散非线性系统设计了可靠H∞滤波器. 设计的结果使得滤波误差系统在标称状态及具有传感器失效状态时不仅是渐进稳定的, 而且满足给定的H∞范数约束. 采用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术给出了滤波器存在的充分条件. 而且, 为了减少设计的保守性及得到更好的性能, 我们利用松弛变量来解耦Lyapunov矩阵及系统动态矩阵. 数值仿真例子说明设计方法的有效性.     

不确定时变时滞模糊大系统的采样分散可靠H∞双曲控制

研究了时变时滞不确定连续模糊大系统的采样可靠双曲控制. 首先对一类复杂大系统进行模糊双曲建模, 然后根据李亚普诺夫直接方法和大系统的分散控制理论, 得出了基于线性矩阵不等式的条件, 该条件不仅在所有控制元件都有效工作时, 而且在执行器可能存在故障的情况下都能保证系统的性能. 且不需要执行器的精确故障参数, 只需要故障参数的上下界. 该条件只依赖于时滞的上界, 不依赖于时变时滞的导数. 因此得到的条件有更小的保守性. 最后应用两个例子验证了设计过程及其有效性.     

广义时滞系统时滞依赖H∞控制的改进结果

讨论广义时滞系统的时滞依赖控制问题. 基于线性矩阵不等式(LMI)方法和增广Lyapunov泛函, 给出保证系统正则、无脉冲、稳定且满足性能指标的时滞依赖有界实引理. 在此引理的基础上, 给出基于严格LMI的状态反馈控制器存在的时滞依赖条件. 同时给出所需状态反馈控制器的明确表示. 数值例子表明本文的结果改进了已有结论的保守性.     

第二FM模型的两维离散状态时滞系统H∞控制

本文研究了基于第二 FM 模型的两维离散状态滞后系统 H∞ 控制问题. 给出了这类两维系统具有一定 H∞ 扰动抑制度的一个线性矩阵不等式条件, 并通过求解一个凸优化问题得到一个最优 H∞ 控制器. 最后通过一个仿真例子验证所提结果的有效性.