多速率单值广义预测控制系统及稳定性分析

针对一类输入输出采用不同频率的多速率采样系统进行研究,提出了基于状态空间模型下的单值广义预测控制（MSGPC）算法,分析了系统的闭环稳定性问题,并给出了多速率预测控制系统稳定的充要条件,得到了闭环系统的稳定性可以通过适当调节预报时域长度来实现的结论。仿真结果显示,系统的输出能很快地跟踪设定曲线达到当前设定值,且具有较好的稳定性能,因而证明所提出的算法是有效的。     

广义预测控制的稳定性分析

分析了广义预测控制的状态空间结构 ,推导了闭环系统的特征方程和传递函数 ,给出了闭环系统稳定的条件 ,讨论了闭环系统的阶次 ,指出广义预测控制不改变系统的零点 ,但有助于克服纯滞后的影响 ;研究了控制量加权系数为 0时闭环系统的特性     

广义预测控制系统的扰动抑制性能分析

推导了广义预测控制系统的内模控制结构,据此分析闭环系统稳态特性,从结构上阐明由模型失配所带来的鲁棒稳定性问题的实质.分析了噪声滤波器设计对闭环系统鲁棒性界的影响,依据小增益原理给出了频域中闭环系统鲁棒稳定的条件,通过仿真实例说明了适当的选取噪声滤波器能改善系统的鲁棒性,提高了系统的鲁棒性.     

基于输入设计的多变量广义预测控制

把基于输入设计的广义预测控制 ( GPCID)推广到多变量线性系统中 ,提出了基于输入设计的多变量广义预测控制 ( MGPCID)。该算法占用内存小 ,计算速度快 ,但增强了鲁棒性。仿真结果表明了该算法优于 GPC算法     

变结构控制系统的稳定性和鲁棒性

运用特征值扰动理论,研究了线性变结构控制的稳定性和鲁棒性问题;提出了相对于失配的参数和输入不确定性因素的闭环系统稳定裕度和鲁棒性测度,分析了它们与滑动模态设计之间的关系,给出了系统稳定的充分条件。     

输入受限的广义预测控制算法的稳定性

在系统输入受限的情况下，采用一般的控制可能造成控制算法的不稳定，本文针对输入受限的广义预测控制问题，将其数学表达式转化为系统框图，并根据内模原理求出了系统的闭环传递函数，在此基础上对输入受限的广义预测控制算法的稳定性进行了分析，最后进行仿真验证．     

输入受限的广义预测控制算法的稳定性

在系统输入受限的情况下,采用一般的控制可能造成控制算法的不稳定,本文针对输入受限的广义预测控制问题,将其数学表达式转化为系统框图,并根据内模原理求出了系统的闭环传递函数,在此基础上对输入受限的广义预测控制算法的稳定性进行了分析,最后进行仿真验证.     

变结构广义预测控制

在变结构控制的基础上，引入了广义预测控制，导出了变结构广义预测控制的算法。该算法比传统的变结构控制算法有更强的鲁棒性，仿真结果验证了算法的有效性。     

对角CARIMA模型多变量广义预测控制

为了丰富多变量广义预测控制算法(MGPC)的建模能力、降低其求解难度、增强其控制参数选择的灵活性，采用对角形式的受控自回归积分滑动平均 (CARIMA)模型来改进MGPC.通过把CARIMA模型中的A与C矩阵构造成对角多项式矩阵的形式，把m个输入n个输出的多变量对象的参数辨识与模型预测问题分解成一系列m个输入单个输出子对象的参数辨识与模型预测问题.一方面简化了模型辨识问题，另一方面避免了模型预测中大量的矩阵运算，从而减轻了在线运算负担，简化了MGPC的实现，增强了MGPC的实用性.在一个由集散控制系统（DCS）控制的非线性液位装置上的对比实验结果表明，该方法保持了常规MGPC方法的优良性能.     

广义预测自适应控制方法在导弹自动控制系统设计中的应用

研究广义预测自适应控制算法在导弹控制系统中的应用 .推导了基于最小二乘法辩识的广义预测自适应控制算法 ,并将这一算法应用于某导弹俯仰通道设计 ,经仿真检验证明利用该算法可以较好地完成控制任务 .     

基于输入设计的广义预测控制

讨论了广义预测控制 ( GPC)中参数γ的选取问题 ,指出了其中的不足 ,进而提出了基于输入设计的广义预测控制 ( GPCID)。该算法不必求逆矩阵 ,比 GPC占用内存小 ,计算速度快 ,但增强了鲁棒性。仿真结果表明了该算法优于 GPC算法     

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.     

焦油蒸馏塔的多变量广义自适应预报控制

焦油蒸馏是煤化工生产过程的第一道关键工序,直接影响工业萘对焦油的产率和后序工段的加工难度、产品质量及能耗,而其操作难度高于炼油蒸馏塔．本文分析了焦油蒸馏塔的生产工艺特点和控制策略,将广义预报控制方法(GPC)推广到M×M多变量系统(M个MISO系统)应用于焦油蒸馏塔控制,并采取了多种鲁棒性策略,使得控制系统运行平稳,各项工艺参数均超过了原设计指标．     

广义预测控制在机组控制系统中的仿真研究

根据单元机组控制系统的特性,将广义预测控制算法应用到单元机组的控制系统中,为了说明广义预测控制算法优良的控制性能,引入PID控制算法和多变量动态矩阵控制算法;选取300MW机组在70％负荷点处定压工况下运行,采用三种控制算法对机组控制系统的响应速度和鲁棒性进行了分析,应用MATLAB软件得到仿真曲线;通过分析比较控制效果可见采用广义预测控制算法的单元机组控制系统的响应速度和鲁棒性方面具有较好的效果.     

多变量系统基于回归神经网络的预测控制

以罐式搅拌反应器为例,研究多变量系统基于神经网络的预测控制及改善控制性能的方法。针对复杂多变量系统难以建模的问题,采用多层局部回归神经网络离线建立其预测模型。在反馈校正中,考虑到控制准确性和实时性的要求,采用偏差补偿和模型修正相结合的方式修正神经网络的预测输出。实验中,研究了改善控制性能的方法,得出：对性能指标中的偏差项负指数加权,可大大加快系统的动态响应过程,并在定程度上减少系统超调、仿真结果表明控制算法有效。     

导弹纵向控制系统的鲁棒性分析

在建立导弹纵向控制系统的小扰动线化方程基础上，采用线性系统的时域稳定鲁棒性测度，分析了导弹纵向控制系统的稳定鲁棒性。