针对传统控制方法难以解决自由漂浮空间机器人(free-floating space robot, FFSR)轨迹跟踪过程中的各类约束的问题,采用模型预测控制对自由漂浮空间机器人的轨迹跟踪问题进行了研究.在自由漂浮空间机器人拉格朗日动力学模型的基础上,建...针对传统控制方法难以解决自由漂浮空间机器人(free-floating space robot, FFSR)轨迹跟踪过程中的各类约束的问题,采用模型预测控制对自由漂浮空间机器人的轨迹跟踪问题进行了研究.在自由漂浮空间机器人拉格朗日动力学模型的基础上,建立了系统伪线性化的扩展状态空间模型;在给定系统的性能指标和各类约束的情况下,基于拉盖尔模型设计相应的离散模型预测控制器,并证明控制器的稳定性,控制器中引入任务空间滑模变量实现了对末端期望位置和期望速度的同时跟踪;以平面二杆自由漂浮空间机器人为例,对无约束末端轨迹跟踪和有约束末端轨迹跟踪两种情况进行对比仿真验证.仿真结果表明,该模型预测控制器不仅可以实现对末端期望轨迹的有效跟踪,还能满足各类约束.展开更多
针对循环流化床锅炉(Circulating Fluidized Bed Boilers,CFBB)床温被控对象的大惯性、时变性、干扰因素多等特点,提出一种基于Laguerre函数模型的PID预测控制算法(LMPC-PID)。该算法在基于Laguerre函数模型的预测控制算法的基础上,将...针对循环流化床锅炉(Circulating Fluidized Bed Boilers,CFBB)床温被控对象的大惯性、时变性、干扰因素多等特点,提出一种基于Laguerre函数模型的PID预测控制算法(LMPC-PID)。该算法在基于Laguerre函数模型的预测控制算法的基础上,将滚动优化的指标改成PID型结构,结合PID控制与预测控制的优点,提高了控制系统的快速性、稳定性和鲁棒性。通过对循环流化床锅炉床温的被控对象进行仿真研究,结果表明该算法具有良好的控制品质。展开更多
针对重油催化裂化分馏塔控制系统满足稳定设计却难以优化系统性能的问题,提出了一种基于多变量ARX-Laguerre函数模型的PID预测控制(multivariable ARX-Laguerre function model predictive control combined with proportion integratio...针对重油催化裂化分馏塔控制系统满足稳定设计却难以优化系统性能的问题,提出了一种基于多变量ARX-Laguerre函数模型的PID预测控制(multivariable ARX-Laguerre function model predictive control combined with proportion integration differentiation,MALMPCPID)算法。以增量式的多变量ARX-Laguerre函数为预测模型,通过带有遗忘因子的最小二乘递归方法在线辨识Laguerre系数矩阵,并将滚动优化的性能指标改写成PID参数形式,以提高系统的动态性能。将所提的MALMPCPID算法应用于Shell公司重油催化裂化分馏塔进行仿真实验并与现有算法进行对比。结果表明,所提算法对多变量强耦合过程具有良好的控制效果,而且快速性和解耦能力得到了大大提高。展开更多
针对火电单元机组负荷控制系统的特点,提出一种基于多变量Laguerre函数的分数阶PID预测控制(multivariable Laguerre function model predictive control combined with fractional-order PID,MLMPC-FOPID)算法。使用增量式Laguerre函...针对火电单元机组负荷控制系统的特点,提出一种基于多变量Laguerre函数的分数阶PID预测控制(multivariable Laguerre function model predictive control combined with fractional-order PID,MLMPC-FOPID)算法。使用增量式Laguerre函数模型作为预测模型,通过带遗忘因子的最小二乘递归方法对Laguerre系数矩阵进行在线辨识,使得预测模型近似于真实的被控对象,并将预测模型的性能指标改写成分数阶PID参数形式,以提高系统的动态性能和鲁棒性。与其他控制算法的对比结果表明,所提出算法能很好地应对火电单元机组的特性变化,快速性和准确性方面大大提高,是一种有效的控制策略。展开更多
文摘针对传统控制方法难以解决自由漂浮空间机器人(free-floating space robot, FFSR)轨迹跟踪过程中的各类约束的问题,采用模型预测控制对自由漂浮空间机器人的轨迹跟踪问题进行了研究.在自由漂浮空间机器人拉格朗日动力学模型的基础上,建立了系统伪线性化的扩展状态空间模型;在给定系统的性能指标和各类约束的情况下,基于拉盖尔模型设计相应的离散模型预测控制器,并证明控制器的稳定性,控制器中引入任务空间滑模变量实现了对末端期望位置和期望速度的同时跟踪;以平面二杆自由漂浮空间机器人为例,对无约束末端轨迹跟踪和有约束末端轨迹跟踪两种情况进行对比仿真验证.仿真结果表明,该模型预测控制器不仅可以实现对末端期望轨迹的有效跟踪,还能满足各类约束.
文摘针对循环流化床锅炉(Circulating Fluidized Bed Boilers,CFBB)床温被控对象的大惯性、时变性、干扰因素多等特点,提出一种基于Laguerre函数模型的PID预测控制算法(LMPC-PID)。该算法在基于Laguerre函数模型的预测控制算法的基础上,将滚动优化的指标改成PID型结构,结合PID控制与预测控制的优点,提高了控制系统的快速性、稳定性和鲁棒性。通过对循环流化床锅炉床温的被控对象进行仿真研究,结果表明该算法具有良好的控制品质。
文摘针对重油催化裂化分馏塔控制系统满足稳定设计却难以优化系统性能的问题,提出了一种基于多变量ARX-Laguerre函数模型的PID预测控制(multivariable ARX-Laguerre function model predictive control combined with proportion integration differentiation,MALMPCPID)算法。以增量式的多变量ARX-Laguerre函数为预测模型,通过带有遗忘因子的最小二乘递归方法在线辨识Laguerre系数矩阵,并将滚动优化的性能指标改写成PID参数形式,以提高系统的动态性能。将所提的MALMPCPID算法应用于Shell公司重油催化裂化分馏塔进行仿真实验并与现有算法进行对比。结果表明,所提算法对多变量强耦合过程具有良好的控制效果,而且快速性和解耦能力得到了大大提高。
文摘针对火电单元机组负荷控制系统的特点,提出一种基于多变量Laguerre函数的分数阶PID预测控制(multivariable Laguerre function model predictive control combined with fractional-order PID,MLMPC-FOPID)算法。使用增量式Laguerre函数模型作为预测模型,通过带遗忘因子的最小二乘递归方法对Laguerre系数矩阵进行在线辨识,使得预测模型近似于真实的被控对象,并将预测模型的性能指标改写成分数阶PID参数形式,以提高系统的动态性能和鲁棒性。与其他控制算法的对比结果表明,所提出算法能很好地应对火电单元机组的特性变化,快速性和准确性方面大大提高,是一种有效的控制策略。
