基于ANN逆模型补偿的复合控制系统仿真

为对复杂非线性系统进行辨识建模和实施有效控制,分析了基于神经网络的非线性系统逆模型的辨识和控制原理,研究了基于神经网络的非线性系统逆模型补偿的复合控制方法。基于复合控制思想,时常规PID控制器＋前馈神经网络逆模型补偿的复合控制结构方案进行了仿真。仿真结果表明,基于神经网络的非线性系统逆模型补偿的复合控制结构方案是有效的、相对简单的网络结构,可提高逆模型的泛化能力和非线性系统的控制精度。     

基于最小二乘支持向量机逆系统的赖氨酸发酵过程解耦控制

将逆系统方法与支持向量机相结合,提出了一种基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的阶逆系统的赖氨酸发酵过程多变量非线性解耦控制方法．在分析了系统可逆性的基础上,利用具有高斯核函数的LS-SVM离线建立赖氨酸发酵过程的非线性逆模型．将得到的LS-SVM逆系统串联在原反应系统之前,使得复杂的非线性多变量系统解耦成多个相对独立的单输入单输出伪线性子系统,从而可用线性系统控制方法对其进行控制．仿真结果表明,LS-SVM逆系统解耦控制方法具有良好的逼近非线性系统的性能．该方法为实现多输入多输出非线性系统的解耦控制提供了一条新的思路．     

基于LS-SVM逆模型的青霉素发酵软测量方法

针对青霉素发酵过程中的某些关键生物参数(如菌体浓度、基质浓度、产物浓度)难以实时在线测量的问题,提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)逆模型的软测量方法。该方法用具有高斯核函数的LS-SVM,离线建立被测对象的静态非线性逆模型。由静态非线性逆模型外加若干表征非线性动态特征微分器,构成了非线性系统的逆系统,将此逆系统串联在原发酵系统之后,得到"线性化"的伪线性系统。仿真结果表明,该方法能够对青霉素发酵过程中不可在线测量的关键变量进行预测,且达到了较高的测量精度。     

基于逆系统多模型内模主动容错控制

针对现有非线性系统对故障容错的快速性和可靠性不足,从而导致容错失败的问题,为解决上述问题,研究了一类具有可能故障先验知识的非线性系统,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)建模的逆系统多模型内模主动容错控制方法.采用 LS-SVM 对系统正常以及各种先验故障情形的逆系统进行建模,构造系统的逆模型库,根据逆系统方法将逆模型与被控系统串联形成伪线性系统,设计具有良好鲁棒性能的内模控制器.系统在线运行时,监控决策机制基于对系统性能指标的仿真计算,结果表明在无需改变内模控制器的情况下达到对非线性系统故障容错的快速性和可靠性,证明方法的有效性.     

数据驱动逆系统方法的多模型主动容错控制

针对非线性系统提出了一种基于数据驱动逆系统思想的多模型主动容错控制方法;该方法首先采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)对系统正常以及各种先验故障情形建立其逆模型,并以此构造系统的基本逆模型库,实际运行时依据系统性能指标切换函数,经在线计算分析,判断系统所处的运行模式,当系统发生已知故障时,调用与之匹配的LS-SVM逆模型,使其始终与被控对象串联保持为不变的伪线性系统,并以固定的内模控制器实现非线性系统对已知故障的快速容错;当系统发生未知故障时,切换至基于数据驱动技术的无模型自适应控制器(MFAC)进行过渡容错控制,在保证系统稳定的同时利用过渡容错期间的输入输出(I/O)数据建立系统当前故障情形的逆模型并添加到模型库中,使其具有自学习能力;最后以一仿真算例验证了文中所述方法的有效性。     

基于LS-SVM的SOFC系统自适应逆控制

关于固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)性能的优化问题,其中工作温度和电压是关键参数。针对固体氧化物燃料具有较强的非线性且常规成熟线性理论不适用的特点,提出了一种最小二乘支持向量机(LS-SVM)的自适应逆控制策略。首先建立了SOFC的机理模型,然后采用LS-SVM方法建立了SOFC系统的逆动力学模型。在获得逆动力学模型的基础上,设计了一种逆动力学递推最小二乘支持向量机的控制方法。在自适应逆控制下,逆模型通过RLS算法更新,控制器依据ε-滤波进行在线调整。SOFC系统辨识和仿真结果表明,改进方法的可信性,辨识出的逆动力模型具有较高的精度,所设计的控制器能获得较好的控制性能。仿真结果可以为SOFC的实用化和产业化提供一定的理论依据。     

基于支持向量机的船舶锅炉智能控制研究

在非线性系统逆控制的思想基础上,采用SVM辨识系统的逆模型,设计并实现了基于SVM的逆控制.为克服基于SVM输入输出数据辨识的逆模型不精确引起的逆控制不足,提出了一种SVM逆控制与模糊控制相结合的复合控制策略.在复合控制中,模糊控制器主要用来实现前期控制快速响应的要求.在此期间,逆辨识器在线调整其参数并完全传递给逆控制器.SVM逆控制器在后期起主要作用,以消除对被控系统的稳态误差.由于此复合控制系统中增加了反馈环节,因而比直接逆控制具有更优的性能和鲁棒性,有效解决了逆控制模型精确度要求的问题.将其应用于用锅炉蒸汽压力控制系统中,仿真证明了该复合智能控制策略是有效和实用的.     

基于LS-SVM非线性内模控制在焊缝跟踪中的运用

针对单纯的模糊控制器在焊接机器人的焊缝跟踪中的控制精度欠佳、自适应性不强等问题,设计了一种新的用于焊缝跟踪的LS-SVM非线性内模控制器。通过样本数据建立系统固定的LS-SVM逆模型,与系统串联成精确的伪线性系统,对伪线性系统采用鲁棒性强的内模控制。仿真结果表明该方法具有很好的跟踪结果。     

基于LSSVM逆系统在污水处理系统DO控制中的研究

针对污水处理控制系统的非线性及时变等特点,在分析常规PID控制和模糊控制不足的基础上,以溶解氧DO为控制对象,提出一种由LS-SVM的逆模型与PID结合的复合控制系统,由LS-SVM辨识非线性系统的逆模型作为前馈控制器,形成直接逆控制。同时,由PID控制器构成反馈控制,克服直接逆控制鲁棒性不强的缺陷。仿真研究结果表明LS-SVM的逆模型辨识能力强,具有更好的抗干扰能力和鲁棒性。     

动态补偿逆的非线性内模控制在机器人中的应用

针对机器人的非线性不确定性和传统非线性内模控制在控制上存在的不足．提出一种基于动态补偿逆的非线性不确定系统RBF内模控制,在引入RBF建立逆模型的同时．将无模型自适应控制方法作为附加控制器,用于在模型偏离被控对象时在线修正逆模型。仿真结果表明,本文提出的方法不仅对机器人系统的常量摄动具有较好的鲁棒性,对时变不确定性仍能保持较好的跟踪效果．具有较好的实时性、鲁棒性和在线校正功能。     

卡车的TSK模糊控制

针对在保证一定精度的条件下,要求一次性完成卡车的倒车的情况,利用TSK (Takagi-Sugeno-Kang)模糊系统控制卡车,在TSK模糊控制器作用下让卡车从任意的初始位置一次性倒车到指定的位置。在卡车数学模型中,线性部分设计线性状态反馈控制器,非线性部分先求TSK模糊模型,然后设计基于TSK模糊模型的TSK模糊控制器。它是一个非线性控制器,可保证闭环系统的稳定性。仿真实验结果表明,所设计的TSK模糊控制器对卡车的倒车控制是非常有效的。     

广义周期时变离散控制系统的分散控制技术

利用分散控制技术建立广义时变周期（PTV）系统与线性时不变（LTI）系统的等价关系,并利用该等价关系刻画了广义PTV系统的因果性关系和闭环系统的等价性,从而为研究广义PTV系统打下良好的基础。     

自适应控制在网络化控制系统中的应用

近年来网络技术的快速发展为高级控制提供了广阔的应用前景。网络化控制系统受到了广泛的关注。本文基于本课题组开发的网络化控制系统，提出了一种自适应控制方案。实验结果表明该控制算法能够在一定范围内补偿网络延时对控制性能带来的不利影响。     

CONWIP生产控制方法

介绍ＣＯＮＷＩＰ生产控制方法的产生,工作原理,优点,研究现状及未来的研究方向。有效的生产控制系统是指在正确的时间,以有竞争的价格生产出正确的产品,继ＭＲＰ－Ⅱ和Ｋａｎｂａｎ之后,ＣＯＮＷＩＰ生产控制方法引起人们的广泛重视,成为生产控制方法研究的热点。     

空管系统监控代理子系统的设计与实现

监控代理是空管系统中网络监控部分的重要组成部分,对监控代理的设计进行了详细的介绍并对监控代理的两个重要问题获取系统信息和切换进程组进行了分析和研究。在网络管理时,对各主机的进程进行监视和统计是很重要的,因此着重阐述了进程信息获取算法及其实现,此算法充分考虑了Unix系统特有的虚拟文件系统特点,算法精度高,具有很强的通用性。     

自适应控制在网络化控制系统中的应用

近年来网络技术的快速发展为高级控制提供了广阔的应用前景。网络化控制系统受到了广泛的关注。本文基于本课题组开发的网络化控制系统,提出了一种自适应控制方案。实验结果表明该控制算法能够在一定范围内补偿网络延时对控制性能带来的不利影响。     

直升机的TSK模糊控制

针对直升机动力学为非线性的特点,且存在不确定因数和状态变化,利用线性控制很难得到好的控制结果,提出利用TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊系统控制小模型直升机.所设计的TSK模糊控制器是一个基于TSK模糊模型的非线性控制器,能保证闭环控制系统的稳定性.直升机数学模型中线性部分设计状态反馈控制器非线性部分先求TSK模糊模型,然后设计TSK模糊控制器.仿真和实验结果表明,所设计的TSK模糊控制器比线性控制器对直升机控制具有良好的动态响应和稳定性,是一种非常有效的控制方法.     

网络控制系统中调度与控制的协同设计

网络控制系统是资源受限(带宽、时限)的系统,其控制性能不仅取决于控制算法而且与信息的调度密切相关.分析了网络控制系统中调度与控制的关系,对目前调度与控制协同设计的研究现状做了综述,从动态调度和静态调度角度总结了目前这一领域的研究进展,并提出了考虑调度与控制协同设计的反馈控制调度基本结构.     

基于OPC的门禁控制系统

针对门禁控制系统与其它安防子系统在集成过程中,存在的系统兼容及信息共享难点问题,提出基于OPC的门禁控制系统。利用系统集成方式实现安防系统综合管理、信息共享及功能联动,利用组态王软件开发监控软件。实践证明,基于OPC的门禁控制系统能够有效解决系统不兼容问题,实现与其它安防子系统的综合集成。     

基于免疫PID控制的换热站温度控制系统

设计二级换热站温度智能控制系统,根据室外温度的变化和供热实时情况在线自动调整PID控制器参数,利用变频调速装置进行循环水压力控制,并提出将免疫PID控制策略应用于温度控制中。实验证明该系统具有快速性、鲁棒性以及控制精度高等特点。