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.     

一种多步递推广义预测自适应控制

提出了一种基于多步递推预测的广义预测自适应控制算法。由于本算法是利用在线辩识参数直接递推求解控制律，从而大大减少了计算量，便于在微机上用汇编语言实现。     

一种基于神经网络的自适应预测控制方法

强非线性系统预测控制问题当前仍有许多难点需要解决,而神经网络由于具有非线性逼近能力、自学习、容错性等特点,使它在自动控制理论中得到了广泛的应用.针对非线性系统,提出了一种基于神经网络的自适应预测控制方案,该方案结构简单,易于实现.对于一些难于用传统方法控制的复杂非线性对象提供了一种有效的方法.对非线性定常及时变对象,利用仿真表明了该控制策略的有效性.最后讨论了神经网络控制器发展方向与亟待解决的问题.     

基于CARMA模型的多变量远程预测自适应探测器

本文采用CARMA模型，建立多变量远程预测控制器，并采用状态空间法分析其闭环系统的稳定性。这种控制以远程预测多步滚动优化取代最小方差和广义最小方差控制器中的一步预测化，并引入控制时域的概念，从而可应用于非最小相位和开环不稳定系统；在自适应算法中，对模型验前知识要求少，不需要知道系统的交互矩阵，计算量小。数字仿真结论证实了控制算法的以上特性。     

一种新的多变量自适应解耦控制器及其在二元精馏塔上的应用

本文提出了一种新的多变量自适应解耦控制器.该控制器将解耦补偿器与最小方差技术相结合,可以对闭环系统实现动静态解耦.应用本文提出的自适应解耦控制器和常规 PI 控制器分别在某二元试验精馏塔上进行了组分控制实验.实验结果表明,本文提出的自适应解耦控制器的控制性能明显优越于 PI 控制器.     

一种多变量系统广义预测自适应控制的直接方法

本文把一种单交量系统广义预测自适应控制的直接方法推广到多变量系统中,对其闭环稳定性和收敛性作了分析,并通过一个仿真实例表明了该算法的有效性。     

基于Laguerre函数模型的多变量广义预测自适应控制

通过对Laguerre函数模型结构的分析，把多变量广义预测自适应控制方法应用于该模型中，利用Laguerre函数模型近似控制对象系统结构，将模型中间参量的辨识和模型的预测输出有效的统一了起来，克服了单纯基于参数化模型预测控制通常需要已知系统的时延和阶次的局限，为适合该类模型的工业对象应用提供一种有参考价值的控制方法。     

非线性多变量离散自适应控制

为了获得一种结构简单、参数整定方便的控制策略,研究了化工过程的一种非线性自适应控制方法。该方法采用非线性多变量模型来近似化工过程的动态特性,并将一般模型控制算法(GMC)与非线性观测器结合,将被控对象模型直接嵌入到控制中,用非线性观测器来进行参数在线辨识,构成自适应控制系统。该非线性控制系统在控制没有约束的情况下,控制系统为一个线性伪二阶系统。控制器参数整定方便,其中非线性观测器整定参数只有一个。该系统用于压力容器的控制,实时控制表明非线性自适应控制系统性能良好。     

基于LQG／LIR多变量鲁棒简化控制算法

根据LQC／LTR（linear quadratic gaussion with loop transfer recovery）方法的基本原理,结合PID方法的基本思想和模型降价理论,提出一种简化的变量鲁棒控制算法,用此算法为某航空发动机设计了控制系统,并对其进行了仿真研究,得出仿真曲线,比较研究了简化算法和LQG／LTR算法,分析了简化算法的特点和实际应用意义。     

一类多变量系统的自适应控制

与文章[5]提出的控制方案相比,本文所讨论的问题,提出了一个可同时辨识多变量系统阶数与滞后的判据。在递推估计中,适当地引入遗忘因子,在性能指标中,引入时变的权矩阵,可跟踪系统的时变参数,并使闭环系统的瞬态性能与稳态性能同时都得到了提高。全部算法在IBM-PC/XT上进行了仿真并证实了结果的有效性。     

主动悬架 LQG 控制与模糊 PID 控制的比较研究

为了解决主动悬架系统控制问题,建立了1／2车辆主动悬架系统动力学模型,并设计了两种应用于主动悬架的控制器：LQG控制器和模糊PID控制器。 LQG控制器以车身垂向加速度、俯仰角加速度、悬架动挠度、轮胎动位移和悬架控制力作为其性能评价指标。模糊PID控制器将PID控制器与模糊控制器并联,采用了双模糊控制,分别以质心速度及其变化率和俯仰角速度及其变化率作为前、后悬架模糊控制器的两个输入;输出分别为前、后悬架的控制力。将分别应用这两种控制器的主动悬架在Simulink中仿真,结果表明两种控制器均能很好地改善汽车平顺性和乘坐舒适性。通过对两种控制的综合比较,模糊PID控制更具有实用性。     

基于神经网络的滚动时域优化控制

将神经网络逆模型控制方法与滚动时域优化控制技术相结合,提出了具有预测能力的基于神经网络的滚动时域优化控制方案。给出了控制器的结构设计及实现算法,并将其用于非线性不确定系统的控制,仿真实验表明,该控制器具有良好的非线性控制性能。     

船舶减纵摇控制的LQG方法研究

提出一种船舶减纵摇控制的新方法.海浪对船舶的扰动力和力矩是一种平稳随机过程,基于切片理论,求得海浪扰动力和力矩的一个样本.一方面通过Kalman滤波对船舶的姿态进行有色估计,然后对系统进行随机最优控制.另一方面利用递推最小二乘法对海浪扰动进行建模.将扰动模型与原来的系统模型合并为新的系统模型,并引入白噪声作为新的系统干扰.对扩展后的新系统,运用线性二次高斯(LQG)设计方法计算出扩展Kalman滤波增益阵和扩展随机最优控制增益阵.结果表明,利用经典的LQG控制方法实现船舶减纵摇控制是可行的.最后,通过对扩展随机最优控制效果和有色随机最优控制效果的对比,可以看出扩展随机最优控制在工程应用中更可取.     

基于Kalman滤波和LQG控制的主动悬架系统容错控制研究

传感器掺杂噪声信号是主动悬架系统运行过程中常见的一种故障. 针对二自由度车辆主动悬架系统加速度传感器发生故障的情况,基于最优控制理论和卡尔曼滤波算法,设计了线性高斯二次型(linear quadratic Gaussian,LQG)控制器,分别在谐波激励、冲击性和实测路面谱激励下,进行综合悬架性能仿真分析. 结果表明,与无容错情况相比,故障状态下采用容错控制后的簧载与非簧载质量传输率、悬架动行程传输率均大幅减小,有效提升了驾乘舒适性,同时轮胎动载荷传输率显著增大,确保了安全性,整体可近似恢复到无故障时的主动悬架性能.     

多变量广义预测控制系统的稳定性和鲁棒性

分析了多变量广义预测控制系统的稳定性，建立了一些新的稳定性定理，揭示了设计参数Ｎ，ＮＵ，λ和系统稳定性之间的关系，证明了存在有限时域使闭环系统指数稳定。分析了系统的鲁椿性，建立了鲁棒性分析定理，揭示了系统鲁棒性与无扰动的闭环系统稳定度和振荡性之间的关系，指出了广义预测控制中参考模型和观测多项式的应用可改善系统鲁棒性。     

汽车DYC的LQG/LTR鲁棒控制方法研究

针对直接横摆力矩控制(DYC)系统控制方法,建立了车辆侧向动力学的线性二自由度状态空间模型,设计了DYC系统的LQG/LTR鲁棒控制器.建立了能反映车辆转向工况基本动力学性质的七自由度车辆系统动力学模型,在MATLAB/Simulink环境下对开发的LQG/LTR控制器进行了系统仿真分析.仿真结果验证了该控制方法的可行性和有效性,不同路面附着系数与不同转向工况的控制效果表明,设计的控制器具有较强的鲁棒性和自适应性.     

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。     

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。     

中立型Lurie系统的绝对稳定性准则

研究了具有时滞的中立型Lurie系统的鲁棒绝对稳定性问题.利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法分别给出了系统在无限扇形及有限扇形角内绝对稳定的时滞相关充分条件,所给的判定条件是线性矩阵不等式(LMI)形式的,可以很方便地运用Matlab工具箱求解.应用实例表明,与现有的结果相比,本文所给条件具有较小的保守...