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模型预测控制--现状与挑战 被引量：453
1
作者 席裕庚 李德伟 林姝 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期222-236,共15页
30多年来,模型预测控制(Model predictive control,MPC)的理论和技术得到了长足的发展,但面对经济社会迅速发展对约束优化控制提出的不断增长的要求,现有的模型预测控制理论和技术仍面临着巨大挑战.本文简要回顾了预测控制理论和工业应... 30多年来,模型预测控制(Model predictive control,MPC)的理论和技术得到了长足的发展,但面对经济社会迅速发展对约束优化控制提出的不断增长的要求,现有的模型预测控制理论和技术仍面临着巨大挑战.本文简要回顾了预测控制理论和工业应用的发展,分析了现有理论和技术所存在的局限性,提出需要加强预测控制的科学性、有效性、易用性和非线性研究.文中简要综述了近年来预测控制研究和应用领域发展的新动向,并指出了研究大系统、快速系统、低成本系统和非线性系统的预测控制对进一步发展预测控制理论和拓宽其应用范围的意义. 展开更多
关键词 模型预测控制 约束控制 大系统 非线性系统
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一类非线性滤波器——UKF综述 被引量：230
2
作者 潘泉 杨峰 +2 位作者 叶亮 梁彦 程咏梅 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期481-489,494,共10页
回顾了UKF算法的发展,从一般意义讨论了UT变换算法和采样策略的选择依据,并给出了UKF算法描述.从条件函数和代价函数入手,在给出多种采样策略的基础上对UKF采样策略进行了分析和比较.最后对UKF算法未来可能的研究方向进行了探讨.
关键词 非线性滤波器 unscented卡尔曼波滤器 UT变换 采样策略
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预测控制性能研究的新进展 被引量：85
3
作者 席裕庚 耿晓军 陈虹 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期469-475,共7页
随着预测控制在工业过程中的广泛应用 ,近年来 ,预测控制理论研究也取得很大进展 .本文系统地综述和评析了在预测控制性能方面理论研究的新进展 ,主要内容包括预测控制系统的稳定性、鲁棒性、可行性等性能以及对非线性系统的研究 .
关键词 预测控制 稳定性 鲁棒性 可行性 非线性系统
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无模型自适应控制的现状与展望 被引量：123
4
作者 侯忠生 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期586-592,共7页
给出了无模型控制的定义,并对已存在的无模型控制方法进行了分类．综述了无模型自适应控制理论和方法的现状和进展．讨论了无模型自适应控制与其他控制方法的主要区别,提出了两种无模型自适应控制方法与已有基于模型的控制方法优势互补... 给出了无模型控制的定义,并对已存在的无模型控制方法进行了分类．综述了无模型自适应控制理论和方法的现状和进展．讨论了无模型自适应控制与其他控制方法的主要区别,提出了两种无模型自适应控制方法与已有基于模型的控制方法优势互补的模块化设计方案,提出了有待于进一步研究的问题． 展开更多
关键词 非线性系统 非参数模型 伪偏导数 无模型自适应控制 无模型控制 模块化设计 综述
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Barbalat引理及其在系统稳定性分析中的应用 被引量：103
5
作者 闵颖颖 刘允刚 《山东大学学报（工学版）》 CAS 2007年第1期51-55,114,共6页
概述了Barbalat引理最常见的几种基本形式及其变形形式,研究了该引理各种形式之间的相互关系,并给出了各自的适用范围.通过3个例子讨论了Barbalat引理在分析系统的渐近收敛性、自适应控制设计和Lp稳定中的应用.
关键词 Barbalat引理 非线性系统 LYAPUNOV理论 渐近收敛性
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非线性模型预测控制的现状与问题 被引量：66
6
作者 陈虹 刘志远 解小华 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期385-391,共7页
模型预测控制的一个主要优点是能显式并优化处理控制量和状态量的约束。为此 ,主要围绕非线性预测控制的算法、稳定性和鲁棒性、对偶问题和滚动时域估计的最新研究成果进行综述 ,并阐述了理论与应用方面有待进一步研究的几个主要问题。
关键词 非线性预测模型 稳定性 鲁棒性 模型预测控制 工业控制
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负荷模型参数辨识的粒子群优化法及其与基因算法比较 被引量：39
7
作者 程颖 鞠平 吴峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期25-29,共5页
粒子群优化法 ( PS算法 )具有全局性能好、搜索效率高等优点。文中应用该算法进行电力系统负荷模型的参数辨识 ,并将其与模拟进化算法进行比较 ,发现 PS算法在计算时间、全局性方面均有比较明显的优势。讨论了 PS算法中用以调节全局搜... 粒子群优化法 ( PS算法 )具有全局性能好、搜索效率高等优点。文中应用该算法进行电力系统负荷模型的参数辨识 ,并将其与模拟进化算法进行比较 ,发现 PS算法在计算时间、全局性方面均有比较明显的优势。讨论了 PS算法中用以调节全局搜索和局部搜索关系的权重 w与搜索效率之间的关系 ,并给出了适用于电力系统负荷参数辨识的 w值。提出了一种利用 PS算法的收敛快速性来提高全局性能的工程实用方法 ,并对工程实例进行辨识 。 展开更多
关键词 电力系统 负荷模型 参数辨识 粒子群优化法 基因算法 遗传算法
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一类非线性系统的自适应模糊滑模控制 被引量：49
8
作者 张天平 冯纯伯 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第3期361-369,共9页
对一类具有不确定性的非线性系统，根据滑模控制原理并利用模糊系统的逼近能力，提出了一种自适应模糊滑模控制系统的设计方法．控制结构中采用模糊系统自适应补偿过程的不确定性．利用李雅普诺夫理论，证明了控制算法是全局稳定的，跟... 对一类具有不确定性的非线性系统，根据滑模控制原理并利用模糊系统的逼近能力，提出了一种自适应模糊滑模控制系统的设计方法．控制结构中采用模糊系统自适应补偿过程的不确定性．利用李雅普诺夫理论，证明了控制算法是全局稳定的，跟踪误差可收敛到零的一个邻域内． 展开更多
关键词 非线性系统 模糊控制 滑模控制 自适应控制
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自适应动态规划综述 被引量：77
9
作者 张化光 张欣 +1 位作者 罗艳红 杨珺 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期303-311,共9页
自适应动态规划(Adaptive dynamic programming,ADP)是最优控制领域新兴起的一种近似最优方法,是当前国际最优化领域的研究热点.ADP方法利用函数近似结构来近似哈密顿–雅可比–贝尔曼(Hamilton-Jacobi-Bellman,HJB)方程的解,采用离线... 自适应动态规划(Adaptive dynamic programming,ADP)是最优控制领域新兴起的一种近似最优方法,是当前国际最优化领域的研究热点.ADP方法利用函数近似结构来近似哈密顿–雅可比–贝尔曼(Hamilton-Jacobi-Bellman,HJB)方程的解,采用离线迭代或者在线更新的方法,来获得系统的近似最优控制策略,从而能够有效地解决非线性系统的优化控制问题.本文按照ADP的结构变化、算法的发展和应用三个方面介绍ADP方法.对目前ADP方法的研究成果加以总结,并对这一研究领域仍需解决的问题和未来的发展方向作了进一步的展望. 展开更多
关键词 自适应动态规划 神经网络 非线性系统 稳定性
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一种消除局域波法中边界效应的新方法 被引量：46
10
作者 盖强 马孝江 +1 位作者 张海勇 邹岩崑 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期115-117,共3页
局域波法能在时频图上正确地描述非平稳非线性信号的局部特征 .但由于信号边界的不确定性 ,现有的边界处理方法都不能有效地消除边界效应 ,造成时频图内两边端点附近信号的能量扩散 .因此精确估计边界值是局域波法的关键问题 .采用边界... 局域波法能在时频图上正确地描述非平稳非线性信号的局部特征 .但由于信号边界的不确定性 ,现有的边界处理方法都不能有效地消除边界效应 ,造成时频图内两边端点附近信号的能量扩散 .因此精确估计边界值是局域波法的关键问题 .采用边界波形匹配的方法预测边界值 ,无论边界点是极值点或非极值点 。 展开更多
关键词 非线性 局域波法 波形匹配 边界效应 时频分析 信号分析 边界值 能量扩散
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变荷载下成层地基一维非线性固结分析 被引量：57
11
作者 谢康和 郑辉 +1 位作者 李冰河 刘兴旺 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期426-431,共6页
首次将e-log10σ′和e-log10kv关系引入了成层地基一维非线性固结问题的研究之中,建立了能综合考虑荷载、土的成层性和自重等因素影响的固结控制方程.基于半解析法,采用Fortran语言编制了相应的计算程序NAODCLS,并利用该程序分析了变荷... 首次将e-log10σ′和e-log10kv关系引入了成层地基一维非线性固结问题的研究之中,建立了能综合考虑荷载、土的成层性和自重等因素影响的固结控制方程.基于半解析法,采用Fortran语言编制了相应的计算程序NAODCLS,并利用该程序分析了变荷载下成层地基一维非线性固结的性状.结果表明,在成层地基非线性固结过程中,超孔压消散速率和沉降发展速率是不一致的;与将土层自重应力取为常值的作法相比,当考虑自重应力沿深度实际分布时,地基固结加快,而沉降量则增大. 展开更多
关键词 成层地基 一维非线性固结分析 变荷载 半解析法 固结控制方程 沉降量
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广义预测控制:理论、算法与应用 被引量：42
12
作者 王伟 杨建军 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期777-786,共10页
本文简要介绍了广义预测控制基本方法及其近年来提出的改进广义预测控制算法，并对非线性系统广义预测控制、多变量系统广义预测控制、广义预测控制的稳定性与鲁棒性分析作了进一步讨论．最后，概述了广义预测控制在工业中的应用和广义... 本文简要介绍了广义预测控制基本方法及其近年来提出的改进广义预测控制算法，并对非线性系统广义预测控制、多变量系统广义预测控制、广义预测控制的稳定性与鲁棒性分析作了进一步讨论．最后，概述了广义预测控制在工业中的应用和广义预测控制的进一步研究方向． 展开更多
关键词 广义预测控制 预测控制 控制理论 算法
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非线性模糊间接和直接自适应控制器的设计和稳定性分析 被引量：45
13
作者 佟绍成 周军 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期293-296,共4页
提出一种非线性模糊直接和间接自适应控制的统一设计方法 ,该方法把文献 [1,2 ]中的监督控制器用 D—控制来取代 ,在闭环系统的渐近稳定性分析中取消了要求逼近误差平方可积的条件 ,模糊控制器能克服外界干扰对系统误差的影响。
关键词 非线性系统 稳定性分析 自适应控制器
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最小二乘小波支持向量机在非线性系统辨识中的应用 被引量：44
14
作者 崔万照 朱长纯 +1 位作者 保文星 刘君华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期562-565,586,共5页
基于小波分解和支持向量核函数的条件,提出了一种多维允许支持向量小波核函数.该核函数不仅是近似正交的,而且适用于信号的局部分析、信噪分离和突变信号的检测,从而提高了支持向量机的泛化能力.基于小波核函数和正则化理论提出了最小... 基于小波分解和支持向量核函数的条件,提出了一种多维允许支持向量小波核函数.该核函数不仅是近似正交的,而且适用于信号的局部分析、信噪分离和突变信号的检测,从而提高了支持向量机的泛化能力.基于小波核函数和正则化理论提出了最小二乘小波支持向量机(LS WSVM)并将LS WSVM用于非线性系统的辨识,提高了辨识效果,减少了计算量.仿真结果表明:LS WSVM在同等条件下比传统支持向量机的辨识精度提高约13 1%,因而更适合于工程应用. 展开更多
关键词 小波核函数 最小二乘小波支持向量机 非线性系统辨识
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基于T-S模型的模糊预测控制研究 被引量：34
15
作者 邢宗义 胡维礼 贾利民 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期495-499,504,共6页
提出一种基于T-S模型的模糊预测控制策略.利用模糊聚类算法离线辨识T-S模型,采用带遗忘因子的递推最小二乘法进行模型参数的选择性在线学习;对模糊模型在每一采样点进行线性化,将T-S模型表示的非线性系统转化为线性时变状态空间模型,并... 提出一种基于T-S模型的模糊预测控制策略.利用模糊聚类算法离线辨识T-S模型,采用带遗忘因子的递推最小二乘法进行模型参数的选择性在线学习;对模糊模型在每一采样点进行线性化,将T-S模型表示的非线性系统转化为线性时变状态空间模型,并将约束非线性优化问题转化为线性二次规划问题,解决了非线性预测控制中如何获得非线性模型和非线性优化在线求解的难题.将预测域内的线性模型序列作为预测模型,减小了模型误差,提高了控制性能.pH中和过程的仿真验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 模糊模型 模糊建模 预测控制 非线性
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非线性系统模型预测控制若干基本特点与主题回顾 被引量：61
16
作者 何德峰 丁宝苍 于树友 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期273-287,共15页
随着线性系统模型预测控制的大量成功应用,基于非线性模型的预测控制简称非线性预测控制(NMPC)在近20年来引起了广泛关注,并取得了丰富的研究成果.本文在阐述NMPC基本原理和特点的基础上,分别从优化可行性、稳定性、鲁棒性、优化求解、... 随着线性系统模型预测控制的大量成功应用,基于非线性模型的预测控制简称非线性预测控制(NMPC)在近20年来引起了广泛关注,并取得了丰富的研究成果.本文在阐述NMPC基本原理和特点的基础上,分别从优化可行性、稳定性、鲁棒性、优化求解、吸引域等主题出发,分析并总结NMPC的研究现状.最后,在指出NMPC有待进一步深入研究问题的同时,展望当前NMPC的一些研究方向. 展开更多
关键词 非线性系统 模型预测控制 可行性 稳定性 鲁棒性 优化求解 吸引域
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计及静态电压稳定约束的无功优化规划 被引量：50
17
作者 刘明波 杨勇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期21-25,共5页
选择无功补偿设备投资和系统有功网损的综合费用作为目标函数,同时考虑满足电压水平和电压稳定性两个约束条件来探讨无功规划问题。选取用电压稳定裕度不低于某一个允许的最小稳定裕度来表示电压稳定约束。分别对正常运行工作点和电压... 选择无功补偿设备投资和系统有功网损的综合费用作为目标函数,同时考虑满足电压水平和电压稳定性两个约束条件来探讨无功规划问题。选取用电压稳定裕度不低于某一个允许的最小稳定裕度来表示电压稳定约束。分别对正常运行工作点和电压崩溃点引入2组变量和潮流方程,从而使得电压稳定裕度可以用临界运行状态下负荷的总视在功率与正常运行状态下负荷的总视在功率之差来显式表达。该模型相对于传统无功规划模型的优势表现在能够根据稳定裕度的目标值直接求得在合理电压水平下的最佳无功补偿配置方案,但其优化模型的等式和不等式约束及变量的数目却大幅增加,使得计算量远大于传统的无功规划问题。在IEEE 14节点和118节点2个试验系统的计算表明,采用非线性原对偶内点法求解该模型时,其计算精度及收敛性都比较好。 展开更多
关键词 无功规划 电压稳定裕度 非线性内点法
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任意初始状态下的学习控制 被引量：31
18
作者 任雪梅 高为炳 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第1期74-79,共6页
本文对线性时不变系统和一类非线性系统提出了一种新的学习控制方案，此方案包括两种学习，即同时进行系统的输入和初始状态的学习．因此在学习开始时对系统的初始状态无要求．仿真结果表明了这种方法的可行性．
关键词 非线性系统 学习控制
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一类二阶非线性系统的有限时间状态反馈镇定方法 被引量：52
19
作者 李世华 丁世宏 田玉平 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期101-104,共4页
针对一类二阶非线性系统的有限时间状态反馈镇定问题进行了讨论.给出了三种基于连续状态反馈的全局有限时间状态反馈镇定方法.首先,利用非线性齐次系统性质,设计出一种状态反馈控制器,使得闭环系统渐近稳定并且具有负的齐次度;其次,基... 针对一类二阶非线性系统的有限时间状态反馈镇定问题进行了讨论.给出了三种基于连续状态反馈的全局有限时间状态反馈镇定方法.首先,利用非线性齐次系统性质,设计出一种状态反馈控制器,使得闭环系统渐近稳定并且具有负的齐次度;其次,基于有限时间Lyapunov函数的反步构造法,给出了一种有限时间控制器;最后,利用非奇异终端滑模控制技术,得到了一种使闭环系统有限时间收敛到平衡点的反馈镇定控制器.仿真结果表明了这些方法的有效性. 展开更多
关键词 非线性系统 有限时间控制 有限时间稳定性 反馈镇定
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高阶非线性系统的Term inal滑模控制 被引量：42
20
作者 庄开宇 张克勤 +1 位作者 苏宏业 褚健 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期482-485,539,共5页
针对一类高阶非线性系统的跟踪问题 ,基于 L yapunov稳定性理论 ,提出了一种新的 Terminal滑模控制策略 ,给出了选择 n阶系统 Terminal滑模面的具体数学表达式 .该控制策略确保了闭环系统滑动阶段的存在性 ;Ter-minal滑模函数的选取保... 针对一类高阶非线性系统的跟踪问题 ,基于 L yapunov稳定性理论 ,提出了一种新的 Terminal滑模控制策略 ,给出了选择 n阶系统 Terminal滑模面的具体数学表达式 .该控制策略确保了闭环系统滑动阶段的存在性 ;Ter-minal滑模函数的选取保证了输出跟踪误差在有限时间内收敛到零 .此外 ,系统的初始状态在滑模面上 ,从而消除了滑模控制的到达阶段 ,进而确保了闭环系统的全局鲁棒性和稳定性 .最后通过一个仿真例子进一步说明了该控制策略的可行性和有效性 . 展开更多
关键词 TERMINAL滑模控制 有限时间收敛 非线性系统 LYAPUNOV稳定性理论 全局鲁棒性 控制策略
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