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基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测控制 被引量：29
1
作者 石宇静 柴天佑 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期540-545,共6页
针对一类不确定非线性离散时间动态系统,提出了基于神经网络与多模型的非线性广义预测自适应控制方法．该自适应控制方法由线性鲁棒广义预测自适应控制器,神经网络非线性广义预测自适应控制器和切换机制三部分构成．线性鲁棒广义预测自... 针对一类不确定非线性离散时间动态系统,提出了基于神经网络与多模型的非线性广义预测自适应控制方法．该自适应控制方法由线性鲁棒广义预测自适应控制器,神经网络非线性广义预测自适应控制器和切换机制三部分构成．线性鲁棒广义预测自适应控制器保证闭环系统的输入输出信号有界,神经网络非线性广义预测自适应控制器能够改善系统的性能．切换策略通过对上述两种控制器的切换,保证系统稳定的同时,改善系统性能．给出了所提自适应方法的稳定性和收敛性分析．最后通过仿真实例验证了所提方法的有效性． 展开更多
关键词 广义预测控制 自适应 多模型 神经网络
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高速列车多模型广义预测控制方法 被引量：35
2
作者 杨辉 张坤鹏 +1 位作者 王昕 衷路生 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期80-87,共8页
列车运行过程是一个典型的非线性过程,并且随着列车速度的增加,非线性特性越来越强,这就给自动驾驶系统的设计提出更高的要求。本文针对高速列车自动驾驶系统设计多模型广义预测控制器。首先针对高速列车的非线性特性,利用聚类有效性评... 列车运行过程是一个典型的非线性过程,并且随着列车速度的增加,非线性特性越来越强,这就给自动驾驶系统的设计提出更高的要求。本文针对高速列车自动驾驶系统设计多模型广义预测控制器。首先针对高速列车的非线性特性,利用聚类有效性评价指标确定最优的多模型个数,然后采用减法聚类方法建立多模型集合。接着针对每个聚类集合,利用递推最小二乘方法建立相应的线性模型。最后针对模型参数不确定性和未建模部分,设计多模型广义预测控制器进行控制。仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 高速列车 非线性 多模型 广义预测控制
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基于在线聚类的多模型软测量建模方法 被引量：28
3
作者 李修亮 苏宏业 褚健 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2834-2839,共6页
针对石化行业中软测量建模样本的特性,提出一种基于在线聚类和v-支持向量回归机(vSVR)的多模型软测量建模方法。在vSVR建模过程中,通过在线聚类算法改善了vSVR模型参数选择算法的稳定性,并用vSVR参数的先验知识和KKT条件实现模型参数的... 针对石化行业中软测量建模样本的特性,提出一种基于在线聚类和v-支持向量回归机(vSVR)的多模型软测量建模方法。在vSVR建模过程中,通过在线聚类算法改善了vSVR模型参数选择算法的稳定性,并用vSVR参数的先验知识和KKT条件实现模型参数的快速寻优,提高了模型的学习效率和精度。该建模方法在加氢裂化分馏塔装置的轻石脑油终馏点在线预测系统中取得了良好的效果。 展开更多
关键词 多模型 软测量 在线聚类 v-支持向量回归机 k-交叉验证算法
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2010年汛期多模式对山东降水预报的检验 被引量：28
4
作者 肖明静 盛春岩 +2 位作者 石春玲 隋明 荣艳敏 《气象与环境学报》 2013年第2期27-33,共7页
为提高数值预报模式在山东汛期降水的预报能力,为降水预报及模式物理参数方案选择和调整提供客观依据,对2010年汛期(6—9月)山东区域MM5、WRF-RUC(WRF快速循环同化系统)和T639模式24 h、48 h累积降水预报产品,进行晴雨、一般性降水和分... 为提高数值预报模式在山东汛期降水的预报能力,为降水预报及模式物理参数方案选择和调整提供客观依据,对2010年汛期(6—9月)山东区域MM5、WRF-RUC(WRF快速循环同化系统)和T639模式24 h、48 h累积降水预报产品,进行晴雨、一般性降水和分量级降水TS评分及平均绝对误差、平均误差分析。结果表明:从晴雨预报准确率来看,3种模式相差不大;一般性降水和小雨预报,MM5模式评分结果最差,T639模式预报效果最好;中雨以上量级,24 h降水T639模式预报效果最好,特别是24 h大暴雨评分T639模式为10.37%;而48 h降水T639模式预报效果下降明显。无论24 h降水还是48 h降水,除9月WRF-RUC模式平均绝对误差最小外,6—8月T639模式平均绝对误差均为最低,WRF-RUC模式24 h和48 h降水各月平均误差均为负偏差;不同的降水预报检验方案和天气过程类型对检验结果有一定的影响。 展开更多
关键词 多模式 降水预报 检验
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基于局部神经网络模型的过热汽温多模型预测控制的研究 被引量：22
5
作者 栾秀春 李士勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期190-195,共6页
针对锅炉过热汽温的特点,设计串级过热汽温控制系统。主调节器采用基于局部神经网络模型的多模型预测控制,即由主蒸汽流量确定的不同工作点,用神经网络建立局部动态模型,进而建立一组局部神经网络预测控制器,然后通过加权合成的方式获... 针对锅炉过热汽温的特点,设计串级过热汽温控制系统。主调节器采用基于局部神经网络模型的多模型预测控制,即由主蒸汽流量确定的不同工作点,用神经网络建立局部动态模型,进而建立一组局部神经网络预测控制器,然后通过加权合成的方式获得最终的控制信号;副调节器采用基于多个简单比例控制器的加权合成比例控制。该控制方案融合了神经网络、多模型控制和预测控制的特点。仿真结果表明,在负荷大范围变化的工况下,控制系统仍保持了良好的控制性能,具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 锅炉 过热器 汽温控制 预测控制 神经网络
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基于混合逻辑的非线性系统多模型预测控制 被引量：18
6
作者 邹涛 王昕 李少远 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期188-192,共5页
针对已有的多模型预测控制算法在模型预测过程中采用局部线性模型进行预测向产生的预测误差较大这一问题,本文将非线性过程的多模型描述与输出预测之间的因果关系以约束条件的形式引入到模型预测控制的设计中,将非线性过程描述成为一个... 针对已有的多模型预测控制算法在模型预测过程中采用局部线性模型进行预测向产生的预测误差较大这一问题,本文将非线性过程的多模型描述与输出预测之间的因果关系以约束条件的形式引入到模型预测控制的设计中,将非线性过程描述成为一个混合逻辑动态系统模型,模型切换规则以先验知识的形式引入到多模型预测过程中,该模型可以全局地表征非线性过程的特性,从而解决了多模型约束非线性预测控制的模型预测与模型切换问题． 展开更多
关键词 非线性预测控制 多模型 混合逻辑 混合整数二次规划(MIQP)
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非线性系统的多内模控制 被引量：17
7
作者 张智焕 王树青 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期56-59,共4页
任何一个实际系统均具有一定程度的非线性,由于非线性对象的复杂性,目前还没有统一的控制器设计方法,用传统的线性系统理论来设计,当工作点大范围变化时,很难保证其性能及稳定性.本文提出了基于多模型的内模控制方法,它对非线性过程的... 任何一个实际系统均具有一定程度的非线性,由于非线性对象的复杂性,目前还没有统一的控制器设计方法,用传统的线性系统理论来设计,当工作点大范围变化时,很难保证其性能及稳定性.本文提出了基于多模型的内模控制方法,它对非线性过程的控制具有良好的性能.在该方法中,非线性对象的内模是通过在不同工况辨识得到多模型.仿真结果表明,该控制策略比常规的单内模控制在大范围具有更好的控制品质. 展开更多
关键词 非线性系统 多模型 内模控制 多内模控制 非线性控制理论 预测控制 控制策略
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基于多模型的过热汽温自适应串级控制 被引量：16
8
作者 赵文杰 牛玉广 刘吉臻 《计算机仿真》 CSCD 2003年第5期107-109,112,共4页
针对电厂过热汽温被控对象具有大惯性、大滞后特性且对象参数随负荷变化较大等因素 ,该文提出了一种基于多模型的自适应串级控制方案 ,在若干不同的工况点建立对象模型并设计出相应的控制器 ,根据运行工况选择相应的控制器 ,从而实现全... 针对电厂过热汽温被控对象具有大惯性、大滞后特性且对象参数随负荷变化较大等因素 ,该文提出了一种基于多模型的自适应串级控制方案 ,在若干不同的工况点建立对象模型并设计出相应的控制器 ,根据运行工况选择相应的控制器 ,从而实现全工况运行的自适应控制。主调节器采用内模控制器 ,可以克服对象惰性区的时滞特性 ,副调节器采用比例控制器 ,可以快速消除系统的内部扰动。针对某超临界 60 0MW直流锅炉过热汽温系统 ,对该文给出的控制方案进行了仿真试验 ,仿真结果表明 ,所提出的控制方案在跟踪性、抗干扰性和鲁棒性方面得到了很好的兼顾 。 展开更多
关键词 火力发电厂 直流锅炉 过热器 汽温系统 自适应串级控制 比例控制器
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水箱液位系统多模型控制方法 被引量：19
9
作者 李晓理 石陇辉 丁大伟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期370-374,共5页
针对水箱液位系统存在的大惯性、大时滞和非线性等特点,采用多模型控制思想设计控制律,以改善控制品质.对于三级水箱液位控制系统,设计多个基于一级水箱的等价控制器,简化控制问题.将水箱液位的设定值跟踪问题转化为多个设定值跟踪问题... 针对水箱液位系统存在的大惯性、大时滞和非线性等特点,采用多模型控制思想设计控制律,以改善控制品质.对于三级水箱液位控制系统,设计多个基于一级水箱的等价控制器,简化控制问题.将水箱液位的设定值跟踪问题转化为多个设定值跟踪问题,并由此构成多模型控制器,避免输入达到上限,从而达到优化控制的目的.采用华晟公司的A3000过程控制系统进行实验研究,结果显示,本文提出的多模型控制方案可以极大地改善控制品质. 展开更多
关键词 水箱液位系统 多模型 设定值
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一种基于多模型切换的阶梯式广义预测控制算法 被引量：16
10
作者 李小田 王昕 +1 位作者 王振雷 钱锋 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期193-197,共5页
针对一类模型参数突变的系统,提出一种基于多模型切换的阶梯式广义预测控制算法。采用多个固定模型、一个常规自适应模型和一个可重新赋初值的自适应模型并行辨识系统的动态特性。多个固定模型可以提高系统的暂态性能,常规自适应模型可... 针对一类模型参数突变的系统,提出一种基于多模型切换的阶梯式广义预测控制算法。采用多个固定模型、一个常规自适应模型和一个可重新赋初值的自适应模型并行辨识系统的动态特性。多个固定模型可以提高系统的暂态性能,常规自适应模型可以保证系统的稳定性,可重新赋初值的自适应模型可以进一步提高系统的暂态性能。在每个采样时刻基于性能指标切换到最优的局部模型作为当前模型,设计阶梯式广义预测控制器,从而实现系统全局的控制。最后的仿真结果表明,其控制效果明显优于单一模型的控制器。 展开更多
关键词 多模型 阶梯式控制 广义预测控制 自适应
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多模型自适应广义预测控制及其在电厂汽温系统中的应用仿真 被引量：6
11
作者 王东风 翟永杰 《工业仪表与自动化装置》 2001年第1期34-36,39,共4页
针对火电厂变负荷机组汽温系统动态特性的时变大迟延特点 ,首先给出了广义预测控制律的简化算法 ,在此基础上提出多模型广义预测控制方案。分析了多固定模型的选取问题 ,给出了在特定工况下的模型选择依据。仿真结果证实了算法的有效性。
关键词 时变系统 多模型 预测控制 广义预测控制 火电厂 汽温系统 仿真
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单元机组的T-S模糊协调控制系统及其LMI分析 被引量：17
12
作者 栾秀春 李士勇 张宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第19期91-95,共5页
针对多输入多输出非线性锅炉-汽机系统在大范围运行工况下参数发生变化的情况,设计了基于渐近跟踪控制的T-S模糊控制系统。该方法把非线性系统在一些选定工况点进行线性化,针对每一个线性化模型设计了局部渐近跟踪控制器。在此基础上,... 针对多输入多输出非线性锅炉-汽机系统在大范围运行工况下参数发生变化的情况,设计了基于渐近跟踪控制的T-S模糊控制系统。该方法把非线性系统在一些选定工况点进行线性化,针对每一个线性化模型设计了局部渐近跟踪控制器。在此基础上,以汽包压力为前件,局部渐近跟踪控制器为后件,构造T-S模糊控制系统。采用线性矩阵不等式(LMI)方法进行了稳定性分析,保证了此控制系统的人范围稳定性。仿真结果验证了这种控制系统能够在大范围运行工况下工作良好。 展开更多
关键词 锅炉 汽轮机 协调控制 渐近跟踪控制 多模型 T—S模糊控制 线性矩阵不等式
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基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制 被引量：15
13
作者 石宇静 柴天佑 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期634-640,共7页
针对一类非线性多变量离散时间动态系统,提出了基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制方法.该控制方法由线性鲁棒广义预测解耦控制器和神经网络非线性广义预测解祸控制器以及切换机构组成.线性鲁棒广义预测解耦控制器用... 针对一类非线性多变量离散时间动态系统,提出了基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制方法.该控制方法由线性鲁棒广义预测解耦控制器和神经网络非线性广义预测解祸控制器以及切换机构组成.线性鲁棒广义预测解耦控制器用于保证闭环系统输入输出信号有界,神经网络非线性广义预测解耦控制器能够改善系统性能.切换策略通过对上述两种控制器的切换,保证系统稳定的同时,改善系统性能.同时本文给出了所提自适应解耦控制方法的稳定性和收敛性分析.最后,通过仿真实例验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 非线性 广义预测控制 解耦 神经网络 多模型
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稀土串级萃取分离过程元素组分含量的多模型软测量 被引量：15
14
作者 贾文君 柴天佑 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期569-573,580,共6页
针对稀土串级萃取分离过程中元素组分含量在线测量难的问题,提出了一种多模型软测量方法,用于在线预测元素的组分含量.首先,以物料平衡方程为基础,在多个工作点附近建立了描述萃取过程的局部线性模型.引入减法聚类算法对样本数据进行分... 针对稀土串级萃取分离过程中元素组分含量在线测量难的问题,提出了一种多模型软测量方法,用于在线预测元素的组分含量.首先,以物料平衡方程为基础,在多个工作点附近建立了描述萃取过程的局部线性模型.引入减法聚类算法对样本数据进行分类,用得到的分类数据对局部模型参数进行离线辨识.每一时刻根据积分性能指标选择最优模型,同时在线修正局部模型参数.利用某La,Ce,Pr,Nd 4组分串级萃取分离Ce/Pr生产线的实测数据进行了仿真研究,结果表明所提出的多模型方法有效、预测精度较高. 展开更多
关键词 稀土串级萃取 多模型 参数辨识 减法聚类算法
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一类非线性系统的多模型预测控制 被引量：15
15
作者 王蓬 李少远 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期1113-1118,共6页
讨论了基于多模型的预测控制方法.对于化工生产过程中具有高度非线性的连续搅拌反应釜(CSTR),通过对覆盖工况的数据离线辨识建立多个局部模型,根据每个局部模型分别设计子GPC控制器,通过跟踪工况变化对子控制器加权以获得控制增量.仿真... 讨论了基于多模型的预测控制方法.对于化工生产过程中具有高度非线性的连续搅拌反应釜(CSTR),通过对覆盖工况的数据离线辨识建立多个局部模型,根据每个局部模型分别设计子GPC控制器,通过跟踪工况变化对子控制器加权以获得控制增量.仿真结果表明该方法可取得令人满意的控制效果. 展开更多
关键词 多模型 非线性系统 模糊聚类 预测控制
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基于动态模型库的多模型切换控制 被引量：16
16
作者 翟军勇 费树岷 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1410-1414,共5页
针对含有有界扰动和模型参数跳变的离散时间系统,提出基于动态模型库的多模型切换控制方法.在模型参数范围未知情况下,利用在线学习的多模型自适应控制算法自动建立多模型,并对模型库中的子模型进行优化.采用具有积分特性的指标函数作... 针对含有有界扰动和模型参数跳变的离散时间系统,提出基于动态模型库的多模型切换控制方法.在模型参数范围未知情况下,利用在线学习的多模型自适应控制算法自动建立多模型,并对模型库中的子模型进行优化.采用具有积分特性的指标函数作为切换准则,在每一采样时刻根据其最小值来选择与实际系统最接近的模型,并将基于此模型的控制器切换为当前控制器.文中证明了该算法能够保证闭环系统的稳定性和跟踪误差的渐近收敛性.计算机仿真结果表明该算法的有效性. 展开更多
关键词 多模型 切换控制 动态模型库
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非线性多模型控制及仿真研究 被引量：9
17
作者 张智焕 王树青 王让定 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第7期919-921,共3页
连续发酵过程是一个强非线性的生化反应过程,其控制已成为一个难点。传统的预测函数控制一般只能处理线性对象。通过对非线性动态过程的多模型建模,提出了基于加权的多模型自适应预测函数控制方法,用于大范围的非线性连续发酵过程控制,... 连续发酵过程是一个强非线性的生化反应过程,其控制已成为一个难点。传统的预测函数控制一般只能处理线性对象。通过对非线性动态过程的多模型建模,提出了基于加权的多模型自适应预测函数控制方法,用于大范围的非线性连续发酵过程控制,实现了多模型之间的无扰切换。仿真结果表明:跟踪性能优良,鲁棒性强,说明了该方法对非线性系统大范围控制的有效性。 展开更多
关键词 非线性系统 多模型 预测函数控制 模型切换
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基于雷达观测数据的高炉料面多模型控制 被引量：15
18
作者 刘德馨 李晓理 +1 位作者 丁大伟 陈先中 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1277-1283,共7页
炉料在高炉内部的布局直接影响着高炉的运行,好的布料策略能极大地提高生产力,并带来巨大的经济效益.本文利用模糊c均值聚类算法对大量雷达扫描得到的料面数据进行分类,建立多模型料面模型集;设定期望料面,并根据料面模型集中的多种料面... 炉料在高炉内部的布局直接影响着高炉的运行,好的布料策略能极大地提高生产力,并带来巨大的经济效益.本文利用模糊c均值聚类算法对大量雷达扫描得到的料面数据进行分类,建立多模型料面模型集;设定期望料面,并根据料面模型集中的多种料面,设计多种布料控制策略,求出相应的布料矩阵.每一个布料周期,采用模糊识别的方法把获得的实时料面数据与模型集相匹配,进而采取相应的布料矩阵进行布料,直至达到期望料面.由于雷达扫描数据的存在,形成了反馈机制,使得高炉布料能够实现闭环控制.本控制策略在某钢铁厂2500m3高炉上得到实施,取得很好的控制效果,达到节能降耗的要求. 展开更多
关键词 雷达 多模型 布料 闭环控制
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基于遗传算法的多机型多热源复杂热电负荷优化分配方法 被引量：14
19
作者 李军 陈利 +2 位作者 李华东 代书海 魏化雷 《节能技术》 CAS 2021年第2期185-188,192,共5页
热电联产机组因同时能生产热负荷和电负荷而得到了广泛应用。机组在不同热、电负荷下的热耗不同,不同机组在相同热、电负荷下的热耗也不相同。因此,为达到节约能源的目的,对其进行热电负荷优化分配成为至关重要的问题。针对某电厂的多... 热电联产机组因同时能生产热负荷和电负荷而得到了广泛应用。机组在不同热、电负荷下的热耗不同,不同机组在相同热、电负荷下的热耗也不相同。因此,为达到节约能源的目的,对其进行热电负荷优化分配成为至关重要的问题。针对某电厂的多机型、多热源的复杂机组,提出了一种改进的遗传算法,对该机组进行负荷优化分配。结果表明,优化后的热耗有明显下降,极大的提高了背压机在热电负荷分配时的优化精度,可以在合理范围内对纯凝机与背压机联合运行的系统进行热电负荷分配计算。该方法对提高此类复杂机组的运行经济性具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 热电联产 改进遗传算法 多机型 多热源 分配优化
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大范围工况热工过程的多模型预测控制 被引量：12
20
作者 潘天红 乐艳 李少远 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期1439-1443,共5页
充分考虑大多数复杂热工控制对象非线性特性与运行工况密切相关的实际特点,采用多模型动态矩阵控制方法,并将该方法应用于某电厂300MW机组锅炉过热汽温对象,在典型工况下通过试验数据获得其局部三阶子模型集,基于每个局部子模型分别设计... 充分考虑大多数复杂热工控制对象非线性特性与运行工况密切相关的实际特点,采用多模型动态矩阵控制方法,并将该方法应用于某电厂300MW机组锅炉过热汽温对象,在典型工况下通过试验数据获得其局部三阶子模型集,基于每个局部子模型分别设计子DMC控制器。通过跟踪实际工况变化来对子控制器加权以获得合适的控制增量。实验结果表明该方法对参数突变适应快,可取得令人满意的控制效果。 展开更多
关键词 多模型 预测控制 动态矩阵控制 热工过程
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