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基于多模型自适应预测控制的双容水箱液位控制系统研究 被引量：4
1
作者 贺宇 吴力普 《工业控制计算机》 2022年第4期26-28,共3页
针对工业环境中的液位控制问题,设计了一种水箱液位控制系统装置,利用OPC技术将MATLAB和PLC控制系统进行集成,使用MATLAB/Simulink中的OPC工具箱及其他模块来进行液位控制系统的搭建,并采用多模型自适应预测控制方案实现了双容水箱液位... 针对工业环境中的液位控制问题,设计了一种水箱液位控制系统装置,利用OPC技术将MATLAB和PLC控制系统进行集成,使用MATLAB/Simulink中的OPC工具箱及其他模块来进行液位控制系统的搭建,并采用多模型自适应预测控制方案实现了双容水箱液位的预测控制。根据双容水箱系统建立了机理模型,并通过MATLAB系统辨识工具箱对系统模型进行了参数辨识,得到双容水箱的输入输出模型,从而进行液位控制的模型预测控制研究。实际控制结果表明,多模型自适应预测控制与单模型预测控制相比,前者的响应加快,超调量减少,性能更优。 展开更多
关键词 水箱液位控制系统装置 多模型自适应预测控制 OPC技术
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基于MFAPC的动力换挡变速箱湿式离合器压力控制方法 被引量：12
2
作者 傅生辉 顾进恒 +3 位作者 李臻 毛恩荣 杜岳峰 朱忠祥 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期367-376,共10页
针对大功率拖拉机动力换挡过程中湿式离合器充油压力实际值与理想值之间存在偏差的问题,提出了基于紧格式动态线性化的离合器压力无模型自适应预测控制(Model free adaptive predictive control,MFAPC)算法,以实现离合器油缸压力的跟随... 针对大功率拖拉机动力换挡过程中湿式离合器充油压力实际值与理想值之间存在偏差的问题,提出了基于紧格式动态线性化的离合器压力无模型自适应预测控制(Model free adaptive predictive control,MFAPC)算法,以实现离合器油缸压力的跟随控制。考虑到外界干扰和离合器液压控制系统参数的不确定性,构建湿式离合器驱动执行机构的完整非线性动力学模型和AMESim仿真模型,以离合器油缸压力为控制目标,采用紧格式动态线性化方法将非线性离合器液压执行机构数学模型等价转换为动态线性化数据模型,并设计了基于MFAPC的湿式离合器压力控制器,经Matlab/Simulink仿真试验验证了动态线性化模型的正确性及控制算法的可靠性。结果表明,与PID、MFAC等算法相比,本文算法控制跟踪效果更优,且具有较好的鲁棒性;MFAPC能够快速调整控制参数,响应期望压力变化;在方波信号激励下的响应时间仅为0.119 s,在正弦信号激励下的稳态误差仅为±0.0281 MPa,比传统PID算法降低了48.91%。此外,MFAPC的抗干扰能力优于其他算法,在接合过程中,湿式离合器最大冲击度仅为16.57 m/s3,证明该算法具有较好的动态性能,有利于提高动力换挡的换挡品质,保证大功率拖拉机工作过程中的动力性。 展开更多
关键词 拖拉机 动力换挡变速箱 湿式离合器 压力控制 无模型自适应预测控制 换挡冲击度
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具有外部扰动的PMSM系统的无模型自适应预测控制 被引量：9
3
作者 王誉 侯忠生 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期837-846,共10页
针对于一类具有强耦合、负载不确定性和外界干扰的永磁同步电机(PMSM)系统,本文研究了基于无模型自适应预测控制(MFAPC)问题,并提出了一种新颖的MFAPC方案来实现有外界扰动的PMSM系统的速度追踪任务.所提出控制方案的主要优势在于仅使... 针对于一类具有强耦合、负载不确定性和外界干扰的永磁同步电机(PMSM)系统,本文研究了基于无模型自适应预测控制(MFAPC)问题,并提出了一种新颖的MFAPC方案来实现有外界扰动的PMSM系统的速度追踪任务.所提出控制方案的主要优势在于仅使用了被控系统的输入/输出数据,并且对外界干扰具有较强的鲁棒性.此外,还讨论了闭环系统跟踪误差的收敛性以及有界输入有界输出的稳定性.最后,通过与传统的PI控制方案、原型无模型自适应控制(MFAC)方案的仿真结果相比较,验证了所提出MFAPC方案的有效性和优越性. 展开更多
关键词 无模型自适应预测控制 永磁同步电机 负载扰动 速度控制
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基于PFDL的阴极开放式PEMFC系统无模型自适应预测控制 被引量：10
4
作者 刘璐 李奇 +2 位作者 尹良震 王天宏 陈维荣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期4827-4837,共11页
为使得阴极开放式质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的运行保持最优输出性能,提出一种基于偏格式动态线性化的无模型自适应预测控制策略,实现电堆的性能优化。通过偏格式动态线性化的方法,将阴极开放式PEMF... 为使得阴极开放式质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的运行保持最优输出性能,提出一种基于偏格式动态线性化的无模型自适应预测控制策略,实现电堆的性能优化。通过偏格式动态线性化的方法,将阴极开放式PEMFC这一非线性时变系统等价转换为动态线性化数据模型,继而实现对非线性控制对象的控制。在搭建的测控平台上进行实验,验证动态线性化数学模型的正确性以及控制策略的可靠性。通过与传统的PID控制策略对比,所提出的控制策略能够快速准确地使电堆输出较高的功率,证明了该控制策略具有优越性同时使得系统具有较好的动态性能,有利于质子交换膜燃料电池的长远稳定运行。 展开更多
关键词 阴极开放式质子交换膜燃料电池 最优输出性能 偏格式动态线性化 无模型自适应预测控制
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基于MFAPC的无人驾驶汽车路径跟踪方法 被引量：8
5
作者 段建民 马学峥 柳新 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期6-11,20,共7页
为提高无人驾驶汽车转向系统对目标路径的跟踪精度,提出一种新的无人驾驶汽车路径跟踪方法。介绍基于跟踪预瞄点的无人驾驶汽车横向控制方案,给出系统的动态线性化数据模型及其多步预测方程,并采用最小二乘法推导出伪梯度向量的估计和... 为提高无人驾驶汽车转向系统对目标路径的跟踪精度,提出一种新的无人驾驶汽车路径跟踪方法。介绍基于跟踪预瞄点的无人驾驶汽车横向控制方案,给出系统的动态线性化数据模型及其多步预测方程,并采用最小二乘法推导出伪梯度向量的估计和预测方程。结合无模型自适应控制与预测控制的优点,能够通过滚动优化策略进行反复的在线计算,从而得到较好的动态性能。基于CarSim/Simulink联合仿真平台,在车速分别为5m/s、20m/s时进行验证,结果表明,与基于车辆动力学的MPC方案相比,该方法具有更好的跟踪效果。 展开更多
关键词 无人驾驶 路径跟踪 预瞄策略 无模型自适应预测控制 联合仿真
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一种时滞系统的改进无模型自适应预测控制 被引量：8
6
作者 王连杰 朱远明 钟伟民 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第2期382-387,共6页
时滞现象广泛存在于工业过程系统中,常规控制器无法对难以获取精确模型的时滞系统进行有效控制。针对这类系统,结合跟踪-微分器获取微分信息的能力,利用Smith预估器预测未来时刻输出,提出了一种改进的无模型自适应预测控制(IMFAPC)方法... 时滞现象广泛存在于工业过程系统中,常规控制器无法对难以获取精确模型的时滞系统进行有效控制。针对这类系统,结合跟踪-微分器获取微分信息的能力,利用Smith预估器预测未来时刻输出,提出了一种改进的无模型自适应预测控制(IMFAPC)方法,并对提出算法的收敛性和稳定性进行了分析。该算法不需要被控系统的模型信息,仅需要实时的I/O数据,是一种数据驱动控制方法。数值仿真和水泥分解炉出口温度控制的仿真表明,提出方法在时滞系统控制中具有较好的控制性能和更快的响应速度,从而验证了提出方法的有效性。 展开更多
关键词 数据驱动 无模型自适应预测控制 时滞系统 跟踪-微分器
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带有迭代学习外环的快速路入口匝道无模型自适应预测控制 被引量：2
7
作者 张茂帅 侯忠生 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期781-791,共11页
针对快速路交通系统复杂时变以及难以建模的特点,首先,本文设计了基于无模型自适应预测控制的快速路入口匝道控制方案.其次,根据快速路交通系统具有重复性特点,本文在无模型自适应预测控制方法的基础上引入开环迭代学习控制,提出一种带... 针对快速路交通系统复杂时变以及难以建模的特点,首先,本文设计了基于无模型自适应预测控制的快速路入口匝道控制方案.其次,根据快速路交通系统具有重复性特点,本文在无模型自适应预测控制方法的基础上引入开环迭代学习控制,提出一种带有迭代学习前馈外环的无模型自适应入口匝道预测控制方案.相比无模型自适应预测控制方案,该方案可以利用迭代学习前馈控制器补偿系统可重复扰动,实现系统的完全跟踪.值得说明的是,预测控制器和学习控制器可以独立工作也可以联合工作.最后,文章给出了控制方案的收敛性分析,并通过交通流仿真验证了所提控制方案的有效性. 展开更多
关键词 无模型自适应预测控制 迭代学习控制 反馈前馈控制 快速路交通控制 匝道控制
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永磁同步电机无模型自适应滑模补偿预测控制
8
作者 刘慧博 张翀 黄前柱 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第4期165-171,共7页
针对在永磁同步电机矢量控制系统中应用模型预测控制方法设计控制器时依赖电机数学模型参数,当电机运行过程中参数变化时,引起控制器参数与电机参数失配,导致系统控制性能降低。提出一种无模型自适应预测控制方法,利用系统输入输出数据... 针对在永磁同步电机矢量控制系统中应用模型预测控制方法设计控制器时依赖电机数学模型参数,当电机运行过程中参数变化时,引起控制器参数与电机参数失配,导致系统控制性能降低。提出一种无模型自适应预测控制方法,利用系统输入输出数据和时变的伪偏导数建立预测模型;又由于无模型自适应预测控制方法没有反馈校正环节,易受外部扰动的影响,设计一种新型高阶滑模补偿器作为校正部分,以提高控制系统的鲁棒性且抑制滑模自身的抖振,最后MATLAB仿真验证了无模型自适应高阶滑模补偿预测控制方法的优越性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 无模型自适应预测控制 高阶滑模补偿器
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MIMO离散时间非线性系统MFAPC 被引量：2
9
作者 许伟强 张方 +1 位作者 刘淼 韩璞 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第8期116-120,共5页
针对一类未知的具有强耦合特性的MIMO离散时间非线性系统,给出了基于紧格式动态线性化方法,并结合预测控制在线滚动优化、反馈校正的优点,设计了MIMO离散时间非线性系统的无模型自适应预测控制器(MIMO-MFAPC),并将该控制器运用到600MW... 针对一类未知的具有强耦合特性的MIMO离散时间非线性系统,给出了基于紧格式动态线性化方法,并结合预测控制在线滚动优化、反馈校正的优点,设计了MIMO离散时间非线性系统的无模型自适应预测控制器(MIMO-MFAPC),并将该控制器运用到600MW单元机组协调控制系统的仿真中,结果表明该控制方法动态解耦性能,抗扰性能较好,调试方便,具有较好的实际应用推广价值。 展开更多
关键词 多输入多输出 无模型自适应预测控制 协调控制
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