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三电平PWM整流器多模型预测控制方法 被引量:33
1
作者 曹晓冬 谭国俊 +1 位作者 王从刚 李浩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期142-150,共9页
针对PWM整流器滤波电感、等效电阻等参数失配时高性能控制问题,在模型预测控制的基础上引入多模型自适应环节,提出一种三电平PWM整流器多模型预测控制方法。在该方案中,根据整流器模型参数实测值及其波动范围建立多模型集,由各子模型预... 针对PWM整流器滤波电感、等效电阻等参数失配时高性能控制问题,在模型预测控制的基础上引入多模型自适应环节,提出一种三电平PWM整流器多模型预测控制方法。在该方案中,根据整流器模型参数实测值及其波动范围建立多模型集,由各子模型预测输出与整流器系统实际输出偏差,确定与实际系统模型匹配度较高的多个子模型,加权求和后即可确定最优系统参数。针对多模型自适应控制与模型预测控制相结合引起的大负荷在线计算问题,提出一种在线优化多模型预测控制方法,分别设计了在线优化移动子集和多电平快速预测控制方法对其进行简化。最后,实验结果表明所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 PWM整流器 多模型预测控制 移动子集 无差拍控制
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含大型风电场的弱同步电网协调控制策略 被引量:14
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作者 李超 王洪涛 +1 位作者 韦仲康 王春义 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期96-103,共8页
针对含大型风电场的弱同步电网频率稳定问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)技术的风电机组多模型预测控制(MMPC)调频控制策略。该控制策略根据风速条件设定预测模型库,能够在不同风速条件下协调控制桨距角与发电机转矩改变风电机组... 针对含大型风电场的弱同步电网频率稳定问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)技术的风电机组多模型预测控制(MMPC)调频控制策略。该控制策略根据风速条件设定预测模型库,能够在不同风速条件下协调控制桨距角与发电机转矩改变风电机组出力响应弱电网频率的变化,从而有效提升风电机组的频率调节能力。同时,针对弱同步电网的电压稳定问题,引入静止同步补偿器(STATCOM)建立中心控制系统。通过中心控制系统实时的有功-无功协调控制,可以保证在负荷波动和故障情况下风电机组不脱网并维持弱电网电压和频率的稳定。仿真分析表明所提出的控制策略的有效性。 展开更多
关键词 弱同步电网 风电场 多模型预测控制 静止同步补偿器 协调控制 稳定性 频率稳定 电压稳定
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基于高斯混合模型与主元分析的多模型切换方法 被引量:9
3
作者 庞强 邹涛 +1 位作者 丛秋梅 李永民 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2938-2946,共9页
针对多模型预测控制的模型切换问题,提出了一种基于工况判断的多模型切换方法,利用工业过程中的可测变量综合反映系统的动态特性,根据动态特性的变化进行多模型切换。首先利用高斯混合模型(GMM)将历史数据划分为若干个工况,然后利用不... 针对多模型预测控制的模型切换问题,提出了一种基于工况判断的多模型切换方法,利用工业过程中的可测变量综合反映系统的动态特性,根据动态特性的变化进行多模型切换。首先利用高斯混合模型(GMM)将历史数据划分为若干个工况,然后利用不同工况下的历史数据建立负荷向量矩阵和预测模型,最后根据主元模型的平方预报误差(SPE)选择预测模型。以乙烯裂解炉的反应管出口温度(COT)的控制为例进行仿真,仿真结果表明:提出的方法实现了多个反应管出口温度的稳定均衡控制,当系统的工况发生改变时,通过不同主元模型的SPE统计量的比较,可以很容易地找到匹配的工况,并切换为相应的预测模型,解决了当系统动态特性发生改变时,预测模型切换滞后的问题。 展开更多
关键词 多模型切换 工况判断 高斯混合模型 平方预报误差 多模型预测控制
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Multi-model predictive control with local constraints based on model switching 被引量:3
4
作者 Zhenkuang XUE Shaoyuan LI 《控制理论与应用(英文版)》 EI 2005年第2期150-156,共7页
Because model switching system is a typical form of Takagi-Sugeno(T-S) model which is an universal approximator of continuous nonlinear systems, we describe the model switching system as mixed logical dynamical (ML... Because model switching system is a typical form of Takagi-Sugeno(T-S) model which is an universal approximator of continuous nonlinear systems, we describe the model switching system as mixed logical dynamical (MLD) system and use it in model predictive control (MPC) in this paper. Considering that each local model is only valid in each local region,we add local constraints to local models. The stability of proposed multi-model predictive control (MMPC) algorithm is analyzed, and the performance of MMPC is also demonstrated on an inulti-multi-output(MIMO) simulated pH neutralization process. 展开更多
关键词 multi-model predictive control Local constraints Mixed logical dynamical system STABILITY
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Support vector machine-based multi-model predictive control 被引量:3
5
作者 Zhejing BAO Youxian SUN 《控制理论与应用(英文版)》 EI 2008年第3期305-310,共6页
In this paper, a support vector machine-based multi-model predictive control is proposed, in which SVM classification combines well with SVM regression. At first, each working environment is modeled by SVM regression ... In this paper, a support vector machine-based multi-model predictive control is proposed, in which SVM classification combines well with SVM regression. At first, each working environment is modeled by SVM regression and the support vector machine network-based model predictive control (SVMN-MPC) algorithm corresponding to each environment is developed, and then a multi-class SVM model is established to recognize multiple operating conditions. As for control, the current environment is identified by the multi-class SVM model and then the corresponding SVMN-MPC controller is activated at each sampling instant. The proposed modeling, switching and controller design is demonstrated in simulation results. 展开更多
关键词 multi-model predictive control Support vector machine network multi-class support vector machine multi-model switching
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前馈修正的循环流化床机组脱硝系统多模型预测控制研究 被引量:4
6
作者 谭畅 陈竹 +6 位作者 邵宇浩 赵中阳 周灿 李钦武 杨超 郑成航 高翔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1867-1874,共8页
双碳政策的深入推进对燃煤机组负荷灵活调峰能力提出了更高要求,然而机组负荷大范围变化时会造成烟气NO_(x)浓度的大幅度波动,提升了NO_(x)超低排放控制的难度。针对大范围变负荷工况下难以快速、精准调控喷氨量的难题,以某循环流化床... 双碳政策的深入推进对燃煤机组负荷灵活调峰能力提出了更高要求,然而机组负荷大范围变化时会造成烟气NO_(x)浓度的大幅度波动,提升了NO_(x)超低排放控制的难度。针对大范围变负荷工况下难以快速、精准调控喷氨量的难题,以某循环流化床机组联合脱硝系统为研究对象,建立关键参数前馈修正与多模型预测控制耦合的控制策略,以炉膛出口烟气温度为依据划分工况子模型,根据阶跃扰动试验及改进粒子群算法对各子模型进行参数辨识,并通过隶属度加权方法建立多模型控制器。工程应用结果表明,前馈修正的多模型预测控制方法在平稳负荷工况时波动范围达到±5.8mg/m^(3),变负荷工况时为±8.1mg/m^(3),标准差分别为2.10和2.89mg/m^(3),应用结果证明了该控制方法的有效性。 展开更多
关键词 多模型预测控制 前馈控制 选择性非催化还原与选择性催化还原联合脱硝 超低排放 燃煤 循环流化床
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基于局部模型网络的主汽温阶梯式动态矩阵控制
7
作者 石轲 董泽 孙明 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第10期1812-1822,共11页
火电厂主汽温系统的大惯性、时变性和多扰动等特点导致采用传统串级PID控制难以取得令人满意的控制效果。为了克服传统控制方案的缺陷,提出了一种基于局部模型网络的多模型阶梯式动态矩阵控制算法。首先,通过引入阶梯式策略有效解决了... 火电厂主汽温系统的大惯性、时变性和多扰动等特点导致采用传统串级PID控制难以取得令人满意的控制效果。为了克服传统控制方案的缺陷,提出了一种基于局部模型网络的多模型阶梯式动态矩阵控制算法。首先,通过引入阶梯式策略有效解决了原始动态矩阵控制算法固有的矩阵求逆问题;其次,通过引入扰动前馈补偿,提高了主汽温系统的抗扰动能力;最后,针对不同工况下动态特性大幅度变化的主汽温对象,设计了基于局部模型网络的多模型阶梯式动态矩阵控制器。仿真结果表明,相比于传统控制算法,所提算法明显提升了主汽温系统的全局设定值跟踪性能、抗扰动性能和鲁棒性能,可以满足火电机组主汽温的控制要求。 展开更多
关键词 动态矩阵控制 阶梯式策略 多模型预测控制 局部模型网络 主汽温控制
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火电机组灵活运行柔性预测控制
8
作者 吴佳璐 刘鑫屏 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期114-121,共8页
火电机组灵活调峰运行及燃料性质变化会导致被控对象出现时变非线性,等效模型相当于在原模型基础上叠加一个时变的动态环节,此环节在不同工况下呈现惯性、纯迟延或非最小相位特性,传统PID控制难以适应此类时变非线性。研究一种柔性多模... 火电机组灵活调峰运行及燃料性质变化会导致被控对象出现时变非线性,等效模型相当于在原模型基础上叠加一个时变的动态环节,此环节在不同工况下呈现惯性、纯迟延或非最小相位特性,传统PID控制难以适应此类时变非线性。研究一种柔性多模型预测控制方案,分别建立典型工况下复现对象惯性、纯迟延、非最小相位特性变化的动态模型,依据负荷、煤质等参数变化使控制系统在不同模型及其对应的控制器之间作柔性切换。仿真实验证明该方法能够适应对象特性强烈变化,在大范围内保证控制系统的稳定性并具有优良的控制品质。将此控制方案应用到一台循环流化床机组协调控制系统中,整体控制效果令人满意。 展开更多
关键词 多模型预测控制 柔性切换 非线性 纯迟延 非最小相位
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基于改进的DE固废热裂解釜多模型预测控制策略
9
作者 刘安东 张军 姜云 《自动化应用》 2024年第15期136-138,142,共4页
由于裂解釜温度控制存在非线性、大滞后、时变等特性,基于改进差分进化(IDE)算法,采用一种固废多模型温度预测控制策略,通过软切换器应对固废热裂解釜中的温度变化。同时,运用改进DE算法和模型预测控制(MPC)来更新模型参数,以最小化控... 由于裂解釜温度控制存在非线性、大滞后、时变等特性,基于改进差分进化(IDE)算法,采用一种固废多模型温度预测控制策略,通过软切换器应对固废热裂解釜中的温度变化。同时,运用改进DE算法和模型预测控制(MPC)来更新模型参数,以最小化控制误差和确保系统稳定性。该控制策略能适应不同工作条件下的温度动态。结果表明,与现有算法相比,所提算法在抑制扰动方面有明显优势,跟踪平均百分比误差提升0.11%,均方根误差降低0.0268。 展开更多
关键词 改进差分进化 多模型预测控制 抑制扰动
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制粉系统抗扰动预测控制算法研究 被引量:4
10
作者 曾德良 简一帆 高耀岿 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1129-1135,共7页
为了提高火电厂制粉控制系统抗扰动的能力,在综合考虑制粉系统中各被控量历史输出和预测输出的基础上,提出一种改进的制粉系统多模型预测控制算法.该算法将对被控量偏差的比例、积分、微分作用引入到目标函数中,以改善系统动态调节过程... 为了提高火电厂制粉控制系统抗扰动的能力,在综合考虑制粉系统中各被控量历史输出和预测输出的基础上,提出一种改进的制粉系统多模型预测控制算法.该算法将对被控量偏差的比例、积分、微分作用引入到目标函数中,以改善系统动态调节过程,减小一次风流量和磨出口温度的波动,对于一次风的精确配风有重要意义.仿真结果表明,所提出算法能够提高制粉系统抗煤水分扰动的能力和工况大范围变动时的稳定性,实现制粉系统安全、稳定、经济运行. 展开更多
关键词 制粉系统 多模型预测控制 煤水分 抗扰动能力 精确配风
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基于AP-LSSVM的多模型预测控制 被引量:3
11
作者 李丽娟 熊路 +1 位作者 刘君 徐欧官 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1741-1746,共6页
针对一类非线性系统的控制问题,结合基于仿射传播聚类的最小二乘支持向量机(LS-SVM)多模型建模算法与PSO优化算法,提出新的多模型预测控制算法.采用仿射传播聚类算法对历史样本数据进行聚类,得到各个类的训练样本数据;利用LS-SVM对各个... 针对一类非线性系统的控制问题,结合基于仿射传播聚类的最小二乘支持向量机(LS-SVM)多模型建模算法与PSO优化算法,提出新的多模型预测控制算法.采用仿射传播聚类算法对历史样本数据进行聚类,得到各个类的训练样本数据;利用LS-SVM对各个类分别建立子模型,采用网格搜索和交叉验证为各子模型找到合适的模型参数,将所建立的子模型作为预测控制算法的预测模型.在滚动优化时,计算当前控制量与各聚类中心的欧氏距离,选择相应的子模型计算未来时刻模型的预测输出,计算得到参考轨迹.建立优化问题的目标函数,采用PSO算法优化求解得到系统的最优控制量作用于对象.将提出的算法在某芳烃异构化过程中进行仿真试验,分别采用提出的算法以及单模型预测控制算法、基于k均值和BP神经网络的多模型预测控制算法进行仿真.结果表明,采用提出的多模型预测控制算法可以获得更好的控制性能. 展开更多
关键词 多模型预测控制 最小二乘支持向量机(LS—SVM) 仿射传播聚类 芳烃异构化
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考虑经济效益的模型切换分层预测控制策略 被引量:2
12
作者 王妮 安爱民 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第11期2141-2146,共6页
针对商品价格波动引起整厂优化最优工况点偏移问题,提出了一种基于多模型切换的分层预测控制策略。优化层用SQP算法确定经济效益最大时的关键变量设定值。控制层将对象的整个工作区间划分为几个子区间,在子区间用小增益法建立相应子模型... 针对商品价格波动引起整厂优化最优工况点偏移问题,提出了一种基于多模型切换的分层预测控制策略。优化层用SQP算法确定经济效益最大时的关键变量设定值。控制层将对象的整个工作区间划分为几个子区间,在子区间用小增益法建立相应子模型,根据输出误差指标切换模型,用子模型代替当前模型,跟踪设定值。基于多模切换的分层预测控制策略能够同时达到系统的经济优化和控制性能优化,提高了系统的综合经济效益。仿真结果验证了多模型预测控制策略在物料价格波动下可以保证生产过程的经济效益最大化的有效性,并对单模型控制策略和多模型控制策略进行了比较,分析了多模型控制策略对系统控制性能的影响。 展开更多
关键词 分层预测控制 经济效益 多模型预测控制 模型切换 设定值跟踪
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焦炉集气管压力状态空间建模与多模型预测控制 被引量:2
13
作者 刘昕明 吕亮 王威 《辽宁工业大学学报(自然科学版)》 2020年第5期281-285,共5页
依据焦炉集气管压力系统物理特性建立集气管压力的机理模型,将整个焦炉集气过程分为结焦初期落煤、结焦中期和结焦末期3种工况,然后非线性机理模型在这3个平衡点处线性化。再将线性化模型转化为状态空间预测模型,最后进行多模型预测控... 依据焦炉集气管压力系统物理特性建立集气管压力的机理模型,将整个焦炉集气过程分为结焦初期落煤、结焦中期和结焦末期3种工况,然后非线性机理模型在这3个平衡点处线性化。再将线性化模型转化为状态空间预测模型,最后进行多模型预测控制器的设计。通过对模型的动态过程进行仿真验证,证明模型合理性。控制仿真实验表明,在焦炉生产的不同工况,采用不同的预测模型明显强于目前采用的单一控制率方法。 展开更多
关键词 焦炉集气管压力 状态空间模型 多模型预测控制
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污水处理过程的非线性预测控制研究 被引量:2
14
作者 薛美盛 刘飞 《化工自动化及仪表》 CAS 2013年第5期571-573,581,共4页
针对多模型预测控制方案中K-means聚类算法存在的不足,提出一种改进的K-means算法。将该算法应用于活性污泥1号模型(ASM1),对雨天厌氧池末端氨氮和硝氮浓度进行控制,取得了比较满意的效果。
关键词 污水处理过程 非线性系统 多模型预测控制 改进的K-means聚类算法
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固体氧化物燃料电池的多模型预测控制方法研究 被引量:1
15
作者 韩苗苗 沈炯 李益国 《华东电力》 北大核心 2009年第10期1767-1770,共4页
介绍了固体氧化物燃料电池(SOFC)系统的原理及电特性。认为SOFC具有很强的非线性,所以常规成熟线性控制理论不适用于该系统控制器的设计。采用多模型控制的思想和预测控制方法相结合的方法,在不同的负荷区间求取系统的线性逼近模型,再... 介绍了固体氧化物燃料电池(SOFC)系统的原理及电特性。认为SOFC具有很强的非线性,所以常规成熟线性控制理论不适用于该系统控制器的设计。采用多模型控制的思想和预测控制方法相结合的方法,在不同的负荷区间求取系统的线性逼近模型,再基于每个线性子模型设计出预测控制器,当系统工况发生变化时,通过有效的切换策略及时准确的切换到最合适的控制器。仿真结果证明多模型预测控制方法不仅能满足系统控制的要求,并且保证了系统运行的平稳性。 展开更多
关键词 多模型预测控制 固体氧化物燃料电池 线性控制
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分布式电驱动车辆极限越野环境下高速避障与稳定性控制 被引量:9
16
作者 刘聪 刘辉 +1 位作者 韩立金 陈科 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2102-2113,共12页
为提高分布式电驱动车辆在极限越野环境下的高速避障能力和操纵稳定性,提出一种充分考虑车辆过弯姿态反馈的分层协调横向稳定性控制方法。上层控制器将多模型在线建模算法与非线性模型预测控制理论相结合,构建一种基于数据驱动多模型预... 为提高分布式电驱动车辆在极限越野环境下的高速避障能力和操纵稳定性,提出一种充分考虑车辆过弯姿态反馈的分层协调横向稳定性控制方法。上层控制器将多模型在线建模算法与非线性模型预测控制理论相结合,构建一种基于数据驱动多模型预测控制的横摆、侧倾运动协调控制器。由于车辆不同的横向失稳状态下最优控制中心是时变的,细化并重构一种双层融合型横摆运动动力学模型。考虑到越野工况存在时变道路曲率和侧向坡度,建立零力矩点侧倾失稳判断模型,在横摆稳定性控制基础上引入侧倾稳定性控制约束。下层控制器结合各轮胎滑动率和垂直载荷转移量,采用二次规划求解算法将融合型期望横摆力矩转化为各轮最优驱动转矩。搭建MATLAB/Simulink软件和Carsim软件联合仿真平台,进行仿真实验验证。结果表明,该分层协调控制策略可充分发挥分布式电驱动车辆在极限越野工况下的高机动转向性能,具有较强的车身姿态修正能力,可以提高车辆的路径保持精度和过弯横向稳定性。 展开更多
关键词 分布式电驱动车辆 极限越野环境 稳定性控制 高速避障 数据驱动多模型预测控制
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一种适用于模块化多电平换流器的多阶段模型预测控制方法
17
作者 张景明 仇成 +2 位作者 王骏 吴评 刘春 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期101-109,共9页
模块化多电平换流器(MMC)具有可扩展性强、输出电能质量高等优点,在电能传输领域受到了广泛的关注。针对传统模型预测控制权重因子设计复杂、桥臂环流谐波分量大等问题,文中提出了一种多阶段模型预测控制(MSMPC)方法。所提出MSMPC方法... 模块化多电平换流器(MMC)具有可扩展性强、输出电能质量高等优点,在电能传输领域受到了广泛的关注。针对传统模型预测控制权重因子设计复杂、桥臂环流谐波分量大等问题,文中提出了一种多阶段模型预测控制(MSMPC)方法。所提出MSMPC方法包括三个阶段:1)第一阶段获得输出电流跟踪的参考控制选项,实现交流电流控制;2)第二阶段通过引入两个环流因子来计算前阶段控制中上、下桥臂的子模块(SMs)的最优数量;3)第三阶段提出一种子模块预测电压分组排序方法,可有效减少电压排序次数和降低开关频率。与传统的MPC方法相比,所提出的MSMPC方法避免了权重因子设计,提高了环流抑制的性能,同时降低了控制器的计算量。通过仿真和实验结果验证了所提MSMPC方法的有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平转换器 多阶段模型预测控制方法 环流因子 电压分组排序 环流抑制
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极点配置多模型预测函数控制在制导炸弹控制系统中的应用
18
作者 陆平 曹海平 尹维力 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期22-24,共3页
针对非线性系统,结合多模型预测控制和极点配置预测函数控制,提出了极点配置多模型预测函数控制方法,并将这种方法应用到制导炸弹控制系统中去。仿真结果表明,当被控对象参数变化时,这种方法具有较强的自适应能力,比常规的控制方法具有... 针对非线性系统,结合多模型预测控制和极点配置预测函数控制,提出了极点配置多模型预测函数控制方法,并将这种方法应用到制导炸弹控制系统中去。仿真结果表明,当被控对象参数变化时,这种方法具有较强的自适应能力,比常规的控制方法具有更好的控制效果。 展开更多
关键词 极点配置 多模型预测函数控制 制导炸弹 PID控制
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权重系数自适应调整的混合储能系统多目标模型预测控制 被引量:23
19
作者 林泓涛 姜久春 +3 位作者 贾志东 程龙 齐洪峰 韦绍远 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期5538-5547,共10页
针对锂离子电池–超级电容车载储能系统在轨道交通领域的应用,以降低系统能耗、保证储能元件稳定运行为目标,提出一种多目标模型预测控制策略,包括系统损耗、超级电容电压、电池电流波动与电池内阻变化。针对多目标函数权重系数的设计,... 针对锂离子电池–超级电容车载储能系统在轨道交通领域的应用,以降低系统能耗、保证储能元件稳定运行为目标,提出一种多目标模型预测控制策略,包括系统损耗、超级电容电压、电池电流波动与电池内阻变化。针对多目标函数权重系数的设计,提出模糊控制–粒子群寻优两级优化方案。为提升控制策略的实用性,提出根据行车距离查询离线数据的方法。仿真结果表明,所提控制策略可行有效,能量利用效率高。 展开更多
关键词 轨道交通 混合储能 多目标模型预测控制 两级优化 参数自适应调整
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多变量预测控制在空分装置自动变负荷中的应用 被引量:15
20
作者 李华银 赵均 徐祖华 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2009年第4期64-67,79,共5页
针对空分装置变负荷过程的控制要求,提出一种实现自动变负荷功能的多变量预测控制策略。该策略以模型预测控制技术为核心解决了工艺参数间的强耦合问题,满足了大范围变负荷所引起的过程非线性控制要求,保证空分装置自动变负荷操作的品... 针对空分装置变负荷过程的控制要求,提出一种实现自动变负荷功能的多变量预测控制策略。该策略以模型预测控制技术为核心解决了工艺参数间的强耦合问题,满足了大范围变负荷所引起的过程非线性控制要求,保证空分装置自动变负荷操作的品质与速度。详述了该策略的技术结构、工艺控制方案以及系统实施,实际运行情况表明了该策略的有效性。 展开更多
关键词 自动变负荷 空分装置 多变量模型预测控制
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