随机并行梯度下降光束净化实验研究 被引量：21

1

作者 梁永辉 王三宏 +1 位作者 龙学军 于起峰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期613-618,共6页

利用自适应光学技术进行光束净化是高能激光系统中一项重要的研究内容。为实现光束净化系统的小型化和低成本,基于系统性能评价函数无模型最优化的波前畸变校正方法是适合的技术方案。就随机并行梯度下降(SPGD)最优化算法在光束净化系... 利用自适应光学技术进行光束净化是高能激光系统中一项重要的研究内容。为实现光束净化系统的小型化和低成本,基于系统性能评价函数无模型最优化的波前畸变校正方法是适合的技术方案。就随机并行梯度下降(SPGD)最优化算法在光束净化系统中的应用展开研究。针对高能激光束常见的像差分布进行了SPGD波前校正的数值模拟,在此基础上构建了37单元自适应光学光束净化实验平台,讨论了双边扰动梯度估计和迭代增益系数自适应变化对算法收敛特性的影响。数值模拟与实验结果验证了SPGD算法对不同程度波前畸变的校正能力,表明了SPGD光束净化方案的可行性。 展开更多

关键词 自适应光学 光束净化 随机并行梯度下降 系统性能评价函数 无模型最优化 数值模拟

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pH过程的无模型自适应控制 被引量：3

2

作者 朱凌峰 李宏光 《仪器仪表用户》 2006年第4期44-45,共2页

针对pH过程的非线性和大滞后,本文介绍了无模型自适应的控制方法。通过与PID控制的比较,结果证明了无模型自适应方法的有效性。

关键词 PH过程 无模型自适应控制 仿真

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塑性变形理论建模新范式:人工智能赋能和数据科学驱动 被引量：1

3

作者 何霁 江晟达 +3 位作者 刘霄 郭聪 钱昌明 李淑慧 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期2-14,共13页

传统塑性变形理论基于唯象方法,主要依赖于开发者的经验并通过拟合已得到的实验数据来获取,具有强烈的局限性。随着材料微观结构和力学性能的复杂程度不断提高,开发更为复杂的唯象本构模型已经极其困难。材料模型不通用、难以联系材料... 传统塑性变形理论基于唯象方法,主要依赖于开发者的经验并通过拟合已得到的实验数据来获取,具有强烈的局限性。随着材料微观结构和力学性能的复杂程度不断提高,开发更为复杂的唯象本构模型已经极其困难。材料模型不通用、难以联系材料性能和制造过程成为制约塑性成形加工的主要问题之一,也为塑性理论的发展提出严峻挑战。人工智能与数据科学的发展为材料和机械科学带来了新的机遇,随着材料设计和应用的快速发展,不需要传统的显式本构模型,反映材料微观结构和宏观性能之间关系的塑性变形理论建模方法应运而生。其中,以物理规律增强神经网络建模、高效多尺度聚类分析、数据驱动免本构建模为代表的理论建模新范式具有其鲜明的特色和显著优势,是极具潜力的模拟预测方法。通过对这3个方面的总结梳理,探讨了人工智能赋能和数据科学驱动的塑性理论建模及多尺度模拟技术开发的发展现状与未来趋势。 展开更多

关键词 数据驱动 多尺度 计算力学 机器学习 无本构模拟

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基于无模型自适应控制的锌层厚度预估模型 被引量：3

4

作者 张岩 邵富群 +1 位作者 吴鲲魁 王军生 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1060-1064,共5页

针对锌层厚度控制过程中存在时变大滞后、非线性和多变量干扰而难以实现精确控制的问题,提出基于无模型自适应(MFA)结合Smith预估反馈控制方法。采用MFA预估算法可以实现Smith预估模型的参数偏差在线估计,并且不依赖预估模型的时间常数... 针对锌层厚度控制过程中存在时变大滞后、非线性和多变量干扰而难以实现精确控制的问题,提出基于无模型自适应(MFA)结合Smith预估反馈控制方法。采用MFA预估算法可以实现Smith预估模型的参数偏差在线估计,并且不依赖预估模型的时间常数和延迟时间。从LabVIEW仿真数据结果可以看出,此控制策略对比增益自适应Smith控制算法,不仅能够有效地解决锌厚控制中系统高阶非线性问题,能有效克服不确定系统参数的扰动,并能有效处理系统时变大滞后问题。 展开更多

关键词 锌层厚度控制 无模型自适应 Smith预估模型 LABVIEW仿真

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针对多变量耦合时滞系统的无模型控制改进算法 被引量：3

5

作者 牛培峰 李梦宁 +3 位作者 孙丽朋 马云鹏 刘魏岩 李刚 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期2488-2494,共7页

工业生产是国家经济发展的命脉,而在工业生产中过程控制起到非常重要的作用。实际的工业过程控制系统难以避免时滞,再者大部分的工业化生产过程都不只有一个被控量且往往互相耦合,种种原因使得整个控制过程难以建立准确的数学模型,因此... 工业生产是国家经济发展的命脉,而在工业生产中过程控制起到非常重要的作用。实际的工业过程控制系统难以避免时滞,再者大部分的工业化生产过程都不只有一个被控量且往往互相耦合,种种原因使得整个控制过程难以建立准确的数学模型,因此一般控制方法难以实现令人满意的控制。无模型自适应控制(model free adaptive control,MFAC)方法无须建立被控对象准确模型,可直接进行控制器的设计,考虑针对被控系统的大时滞特性,将基本MFAC算法中的控制律进行变周期差值分析,增大控制输入差值周期,对原有控制算法进行改进,并对MIMO系统实现直接解耦控制。以循环流化床锅炉燃烧过程模型为例,MATLAB计算机模拟仿真实验表明该改进算法具有良好的控制效果。 展开更多

关键词 多变量耦合 大时滞 无模型自适应 过程控制 改进算法 计算机模拟 循环流化床

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无模型多变量解耦控制方法及其在球磨机控制中的仿真应用 被引量：2

6

作者 程启明 郭瑞青 +1 位作者 杜许峰 郑勇 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期891-895,共5页

介绍了基于无模型控制的多变量解耦控制方法,讨论了这种控制方法的原理和设计思想,给出了这种控制系统的结构,分析了此方法的解耦特性,还分析了球磨机制粉控制的特点,并应用该方法进行了仿真.结果表明,该控制系统对多变量强耦合时变的... 介绍了基于无模型控制的多变量解耦控制方法,讨论了这种控制方法的原理和设计思想,给出了这种控制系统的结构,分析了此方法的解耦特性,还分析了球磨机制粉控制的特点,并应用该方法进行了仿真.结果表明,该控制系统对多变量强耦合时变的球磨机制粉控制对象具有良好的解耦性能和自学习控制特性,此控制方法为解决复杂对象的控制问题提供了一个新的思路. 展开更多

关键词 自动控制技术 无模型控制 球磨机 多变量 解耦控制 仿真

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基于无模型自适应控制的高速列车ATO控制器

7

作者 刘日 孙彤 +3 位作者 张义伟 李孟娇 褚俊英 张胜 《机车电传动》 北大核心 2021年第4期119-125,共7页

针对高速列车在多变复杂环境运行时,传统控制器出现的动力学模型不匹配和司机操作存在安全隐患的问题,提出一种基于无模型自适应控制(Model-Free Adaptive Control, MFAC)的高速列车自动驾驶控制器设计方案。首先,构建全格式动态数据列... 针对高速列车在多变复杂环境运行时,传统控制器出现的动力学模型不匹配和司机操作存在安全隐患的问题,提出一种基于无模型自适应控制(Model-Free Adaptive Control, MFAC)的高速列车自动驾驶控制器设计方案。首先,构建全格式动态数据列车模型,将列车的非线性特性转移到伪梯度中;其次,根据全格式动态数据列车模型设计无模型自适应控制律和列车控车原理,通过列车运行数据估计伪梯度,构建ATO控制器;最后,使用"兰州西—西宁"的动车组运行数据进行仿真,得到MFAC控制器作用下的速度追踪误差为0.254km/h,列车加速度冲击率区间主要分布于[0,0.1)中,约占总步长的83.8%,并与模糊自适应PID(ProportionIntegral-Derivative)在速度追踪、位移追踪和舒适度方面做了对比,结果表明该控制器的性能更优。 展开更多

关键词 高速列车 无模型自适应 列车自动驾驶 全格式动态线性化 仿真

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一类时滞系统的无模型自适应控制仿真研究

8

作者 刘鹏 李虹 李梦辉 《仪表技术》 2011年第7期25-27,30,共4页

工业过程中的被控系统大多是时滞系统,这些系统在设计控制器的时候往往无法建立精确的数学模型,而传统的控制方法都是建立在被控系统的数学模型上的。文章运用无模型自适应控制方法,该方法在设计控制器的时候无需建模,仅利用被控系统的... 工业过程中的被控系统大多是时滞系统,这些系统在设计控制器的时候往往无法建立精确的数学模型,而传统的控制方法都是建立在被控系统的数学模型上的。文章运用无模型自适应控制方法,该方法在设计控制器的时候无需建模,仅利用被控系统的输入输出数据,很好地解决了这一矛盾。通过MATLAB仿真试验证明了该方法对于大滞后系统的控制具有很好的稳定性和有效的抗干扰性以及较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 时滞 无模型 自适应控制 PID 仿真

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无模型控制方法在直线电机控制中的仿真研究 被引量：20

9

作者 曹荣敏 侯忠生 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期2874-2877,2881,共5页

将基于偏格式线性化的非线性系统无模型学习自适应控制方法应用在直线电机的速度和位置控制中。控制器的设计是直接基于称为伪偏导数的向量,伪偏导数是通过新型参数估计算法,根据给出的永磁直流直线电机非线性系统模型的输入输出信息在... 将基于偏格式线性化的非线性系统无模型学习自适应控制方法应用在直线电机的速度和位置控制中。控制器的设计是直接基于称为伪偏导数的向量,伪偏导数是通过新型参数估计算法,根据给出的永磁直流直线电机非线性系统模型的输入输出信息在线导出的。利用Matlab软件进行仿真实验证明了该方法对电机这种具有不确知动态的非线性系统的有效性和稳定性。 展开更多

关键词 无模型学习自适应控制方法 直线电机 非线性系统 计算机仿真 稳定性

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基于Matlab-Simulink的MFA控制模块开发与仿真 被引量：15

10

作者 李传庆 刘广生 《控制工程》 CSCD 2008年第S2期61-62,84,共3页

无模型自适应控制(Model-free Adaptive Control,MFAC)是一种先进的控制策略。MFA控制器可以独立于受控对象进行独立的设计,而且具有很强的适应性和鲁棒性。介绍了无模型自适应控制的基本原理,在Matlab-Simulink平台上,给出了MFA控制器... 无模型自适应控制(Model-free Adaptive Control,MFAC)是一种先进的控制策略。MFA控制器可以独立于受控对象进行独立的设计,而且具有很强的适应性和鲁棒性。介绍了无模型自适应控制的基本原理,在Matlab-Simulink平台上,给出了MFA控制器较为详细的开发过程,主要包括Simulink模块搭建以及嵌入模块中的S-function代码两部分。针对过程系统中普遍采用的二阶滞后模型进行了仿真研究,结果表明了MFA控制器的可行性和有效性。 展开更多

关键词 无模型控制 无模型自适应控制 MATLAB-SIMULINK 仿真

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永磁直线电机的无模型自适应控制方法研究 被引量：9

11

作者 曹荣敏 侯忠生 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第6期1433-1436,共4页

将基于全格式线性化的单入单出非线性离散时间系统的无模型学习自适应控制方法应用在永磁直线电机的速度和位置控制中。控制器的设计是无模型的,是直接基于称为拟梯度的向量,拟梯度向量是通过新型参数估计算法,根据给出的永磁直流直线... 将基于全格式线性化的单入单出非线性离散时间系统的无模型学习自适应控制方法应用在永磁直线电机的速度和位置控制中。控制器的设计是无模型的,是直接基于称为拟梯度的向量,拟梯度向量是通过新型参数估计算法,根据给出的永磁直流直线电机运动模型的输入输出信息在线导出的。无模型控制方法非常适用于实际的阶数难以知道或难以辨识,且是时变的非线性系统。实现了系统阶数较高时的有效控制,弥补了经典自适应控制阶数高时在线计算量过大而不能适应于系统快速变化过程的不足。利用Matlab软件进行仿真实验,验证了该方法对电机这种具有不确知动态的非线性系统的稳定性和抑止外部干扰和噪声的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 无模型学习自适应控制 永磁直线电机 非线性系统 计算机仿真 稳定性 鲁棒性

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基于MFAPC的无人驾驶汽车路径跟踪方法 被引量：8

12

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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基于快速趋近律的永磁同步电机驱动系统改进无模型滑模控制 被引量：6

13

作者 黄宜山 唐润忠 +3 位作者 旷明秋 刘建华 赵凯辉 程翔 《机车电传动》 北大核心 2022年第3期148-155,共8页

针对永磁同步电机驱动控制系统应用传统无模型滑模方法时性能指标达不到预期的问题,提出了一种基于快速趋近律的改进无模型滑模控制方法。首先,根据永磁同步电机参数摄动时的数学模型,建立速度外环的超局部模型;其次,设计一种基于改进... 针对永磁同步电机驱动控制系统应用传统无模型滑模方法时性能指标达不到预期的问题,提出了一种基于快速趋近律的改进无模型滑模控制方法。首先,根据永磁同步电机参数摄动时的数学模型,建立速度外环的超局部模型;其次,设计一种基于改进快速趋近律的速度外环新型无模型滑模控制器,同时为了提高电机转速的控制精度,采用扩展滑模观测器实时观测超局部模型中的未知部分;最后,通过与PI控制、传统无模型滑模算法进行仿真和试验对比,验证所提算法能降低对电机模型的依赖,提高了永磁同步电机的暂稳态控制性能,保证系统的抗扰能力和强鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 快速趋近律 无模型滑模控制 扩展滑模观测器 仿真 超局部模型

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轧机液压伺服位置系统的无模型自适应控制 被引量：6

14

作者 梁浩 孙玉梅 +2 位作者 池荣虎 姚文龙 王家明 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第3期240-244,共5页

针对轧机液压伺服位置系统存在参变量多、强耦合等非线性因素,难以建立系统精确数学模型的问题,将无模型自适应控制算法应用于轧机液压伺服位置系统中;该算法仅使用被控系统的在线或离线输入/输出(I/O)数据便可完成控制器的设计,无需任... 针对轧机液压伺服位置系统存在参变量多、强耦合等非线性因素,难以建立系统精确数学模型的问题,将无模型自适应控制算法应用于轧机液压伺服位置系统中;该算法仅使用被控系统的在线或离线输入/输出(I/O)数据便可完成控制器的设计,无需任何系统数学模型信息,以解决传统控制算法对数学模型的依赖性问题。MATLAB仿真结果表明,无模型自适应控制算法具有更快的收敛速度和更小的稳态误差,并且对扰动的鲁棒性更好。 展开更多

关键词 轧机液压伺服位置系统 无模型自适应控制 仿真

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一种大时滞系统的无模型自适应控制改进算法 被引量：5

15

作者 陈琛 何小阳 《计算技术与自动化》 2012年第3期10-13,共4页

利用无模型自适应控制(Model-free adaptive control,MFAC)方法仅需要被控对象输入和输出数据,而不需要其他任何信息的优点。针对工业生产过程中普遍存在的大时间滞后的特点,提出针对未知模型的大时滞对象的无模型自适应控制改进算法(Im... 利用无模型自适应控制(Model-free adaptive control,MFAC)方法仅需要被控对象输入和输出数据,而不需要其他任何信息的优点。针对工业生产过程中普遍存在的大时间滞后的特点,提出针对未知模型的大时滞对象的无模型自适应控制改进算法(Improved MFAC on Large Time-delay System,LTDS-IMFAC)。在改进算法中,在基本无模型自适应控制算法的基础上引入了带有滞后时间的输入变化率的约束项,以此来减小大时间滞后对整个控制过程的影响。通过MATLAB仿真试验证明了改进算法对于大时滞系统的控制具有较好的有效性。 展开更多

关键词 大时滞 无模型自适应控制 改进算法 MATLAB仿真

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基于无模型自适应迭代学习的液压锚杆钻机转速控制

16

作者 朱敏 卜旭辉 梁嘉琪 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期95-103,共9页

针对存在参数不确定、非线性约束液压锚杆钻机回转系统的转速高精度控制问题,利用钻机作业的重复性,提出了一种基于无模型自适应迭代学习的液压锚杆钻机回转系统转速控制方案。首先,搭建钻机回转控制系统关于转速的状态空间模型。其次,... 针对存在参数不确定、非线性约束液压锚杆钻机回转系统的转速高精度控制问题,利用钻机作业的重复性,提出了一种基于无模型自适应迭代学习的液压锚杆钻机回转系统转速控制方案。首先,搭建钻机回转控制系统关于转速的状态空间模型。其次,利用动态线性化技术,构造钻机回转系统液压马达与伺服阀电流在迭代域的等价线性映射关系,并根据系统采集的历史伺服阀电流输入、液压马达转角输出数据,提出无模型自适应迭代学习转速控制设计方法。然后在理论上给出液压锚杆钻机回转系统转速跟踪误差沿数据方向以及重复作业方向的渐近收敛性。最后,利用MATLAB软件和AMEsim平台联合仿真验证算法的有效性。结果表明,相比于传统PID算法和迭代学习控制算法,所提出的算法在不需要已知锚杆钻机系统模型的情况下,能够仅利用可测数据实现钻机转速的高精度控制,并且在面对突加外部干扰、油温波动情况下仍具备良好的自适应、抗干扰能力。 展开更多

关键词 无模型自适应控制 迭代学习控制 液压锚杆钻机回转系统 联合仿真

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直线电机的无模型周期自适应控制 被引量：1

17

作者 隋树林 孙静 池荣虎 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第1期83-85,共3页

针对直线电机具有周期性运行的特点,提出了直线电机速度控制的无模型周期控制方法。控制器的分析和设计仅依赖于从以前周期中获得的I/O数据,不需要被控系统精确的数学模型。仿真比较结果表明了所提出方法跟踪周期轨迹的有效性,而无模型... 针对直线电机具有周期性运行的特点,提出了直线电机速度控制的无模型周期控制方法。控制器的分析和设计仅依赖于从以前周期中获得的I/O数据,不需要被控系统精确的数学模型。仿真比较结果表明了所提出方法跟踪周期轨迹的有效性,而无模型自适应控制不具有从周期中学习的能力,不适合处理周期性跟踪任务。 展开更多

关键词 直线电机 无模型自适应控制 无模型周期自适应控制 仿真研究

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基于数据驱动的锅炉汽包水位串级控制 被引量：3

18

作者 刘倩 石红瑞 《石油化工自动化》 CAS 2018年第6期50-54,共5页

针对锅炉汽包水位非线性、大扰动、纯滞后的特性以及存在虚假水位的问题,基于数据驱动控制(DDC)理论,采用无模型自适应控制(MFAC)算法,设计了锅炉汽包水位该串级控制方案,并将MFAC-PID控制方案在分散控制系统中用语言编程实现控制算法,... 针对锅炉汽包水位非线性、大扰动、纯滞后的特性以及存在虚假水位的问题,基于数据驱动控制(DDC)理论,采用无模型自适应控制(MFAC)算法,设计了锅炉汽包水位该串级控制方案,并将MFAC-PID控制方案在分散控制系统中用语言编程实现控制算法,应用于半实物锅炉仿真系统。实验结果表明:MFAC-PID控制系统可以及时消除蒸汽流量和给水流量的干扰,较好地克服了虚假水位现象,能够使汽包水位快速达到稳定运行要求,从而对锅炉汽包水位实现了有效控制。 展开更多

关键词 汽包水位 数据驱动控制 无模型自适应-PID控制 串级控制 半实物锅炉仿真系统

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汽包水位的无模型自适应控制研究 被引量：2

19

作者 卫才望 李虹 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第S2期42-44,共3页

锅炉汽包水位具有强非线性、大时滞等特点,传统PID控制器控制汽包水位,系统不稳定且很容易产生虚假水位现象,难以获得较好的控制效果。针对这些情况,将无模型自适应控制方案应用于锅炉的汽包水位控制中,不依赖汽包水位数学模型的任何信... 锅炉汽包水位具有强非线性、大时滞等特点,传统PID控制器控制汽包水位,系统不稳定且很容易产生虚假水位现象,难以获得较好的控制效果。针对这些情况,将无模型自适应控制方案应用于锅炉的汽包水位控制中,不依赖汽包水位数学模型的任何信息,只需要汽包的输入输出数据,既可以消除虚假水位现象,又能克服各种扰动。在Matlab-Simulink平台上开发了MFA控制器,通过Matlab仿真,将控制效果与PID控制的变形形式进行比较,结果显示汽包水位的无模型自适应控制系统具有抗滞后、抑制扰动的良好性能,实现了对汽包水位的实时稳定控制。 展开更多

关键词 无模型自适应控制 汽包 水位控制 MATLAB仿真

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基于数据驱动的膝关节外骨骼控制 被引量：1

20

作者 张燕 王建宙 +3 位作者 李威 王婕 陈玲玲 杨鹏 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2024-2033,共10页

为了识别人体运动意图协调人机运动,采用二维激光测距仪采集地形数据进行在线识别,使用学习向量量化(LVQ)的方法,基于不同地形间的距离特征实现快速、准确的地形分类.设计基于数据驱动的无模型自适应控制方法,基于膝关节角度的输入输出... 为了识别人体运动意图协调人机运动,采用二维激光测距仪采集地形数据进行在线识别,使用学习向量量化(LVQ)的方法,基于不同地形间的距离特征实现快速、准确的地形分类.设计基于数据驱动的无模型自适应控制方法,基于膝关节角度的输入输出数据建立动态线性化模型,避免了人机外骨骼建模的复杂性和建模误差.建立人机外骨骼模型,通过仿真得到正常行走时膝关节的先验力矩,引入先验力矩提高控制器的准确性.搭建ADAMS和MATLAB联合仿真平台,选取平地路况进行实验.实验结果表明,所设计的控制方法使得外骨骼膝关节对目标角度有良好的跟踪,对人体行走有较好的助行效果. 展开更多

关键词 外骨骼 地形识别 数据驱动 无模型自适应控制 动力学仿真

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