带有量化的事件触发预测控制

针对存在量化的网络控制系统,提出了一种基于事件触发机制的预测控制设计方法,其中,信号从传感器传送到控制器和从控制器传送到执行器时需要被量化。建立了带有事件发生器的网络化模型,设计了事件触发机制,给出了预测控制律的设计方法,分析了闭环系统稳定性条件。最后,通过数值仿真验证了本文方法的有效性。     

结合了命题逻辑与系统动力学的混合控制

针对多变量多目标控制系统中解决控制目标优先顺序方面的困难,引入命题逻辑,结合系统动力学而构成混合系统,并将其与预测控制结合,得到一种新的混合预测控制策略。进行控制时,通过MIQP来求解多目标优化。工业现场实例仿真研究表明了该方法的有效性。     

基于改进粒子群优化算法的闭环时滞系统辨识

闭环时滞模型参数的辨识一直是先进工业控制领域的一个重要课题。然而由于时滞的存在,被控量不能及时地反映系统所承受的扰动,从而产生明显的超调,使得控制系统的稳定性变差。本文充分利用粒子群优化算法收敛速度较快和混沌运动遍历性的优点,提出了一种基于混沌优化思想的混沌粒子群优化算法来直接辨识含有滞后环节的被控对象的闭环传递函数,而不用将其转化为状态方程。将闭环时滞系统的传递函数通过z变换转化为离散的差分方程,对于滞后环节的处理,用一阶Pade近似。利用CPSO的全局优化能力来极小化误差准则函数,从而获得模型参数的估计值。仿真实验结果证明：该方法收敛速度较快、辨识得到的参数精度较高,适用于实际的工业生产。该方法与辅助变量最小二乘方法相比,计算量小、过程简单、不用计算多重积分、辨识速度较快、辨识精度高。     

网络控制系统中的改进型死区反馈调度方法

在网络控制系统（NCS）中，死区反馈调度方法可以在网络资源紧缺时提高服务质量（QoS），但同时以牺牲控制系统的控制品质为代价。本文提出了改进型的死区反馈调度方法．在控制器中加入了预测环节．近似地恢复了失去的采样值．并计算出相应的控制信号对目标进行控制。仿真实验表明：该方法能够提高整个系统的控制性能，在一定程度上弥补死区调度方法的缺点，同时又能保证网络资源的有效利用。     

具有输入时滞的随机非线性系统的自适应神经网络控制

考虑一类具有输入时滞的随机非线性系统的自适应神经网络控制问题。通过定义含输入积分项的设计变量,将输入时滞系统转变为非时滞系统。结合神经网络控制、积分中值定理与Decoupled Backstepping技巧,针对该类系统提出一套自适应控制策略。所提出的控制器保证闭环系统的所有信号皆4阶矩半全局一致最终有界, 并且跟踪误差收敛于原点附近的小邻域内。仿真实验结果验证了所提出控制策略的有效性。     

基于动态旋转角策略的混合量子进化算法在流水车间调度中的应用

针对工业过程中广泛存在的信息不确定性、信息传递的时滞特性以及过程本身的非线性和动态特性,研究了基于不确定数据信息的生产过程系统级建模与过程变量的状态预测方法;提出基于小波互信息的信息传递时延估计方法,建立了概率时延符号有向图模型;采用组合预测方法,实现生产过程中关键变量实时状态的准确预测。在空分过程中进行了应用研究,初步结果表明该方法具有良好的预测精度、实用有效,具有应用推广前景。     

基于通信的数据驱动分布式预测控制

针对分布式控制系统的特点,提出了一种新型的基于数据的分布式预测控制优化算法。由输入、输出数据直接设计分布式控制器,控制器在各个子系统通信的条件下采用基于纳什最优的分布式控制优化算法,以较低的成本达到整个大系统的性能优化。这种基于数据的方法使传统的预测控制器设计过程中的系统辨识和基于状态空间模型的预测控制简化为直接的一步,即直接利用数据设计分布式控制器。本文给出了这种新型算法的收敛条件,仿真结果证明了该方法的有效性。     

网络控制系统动态死区反馈调度

为了在负载变化的网络环境中合理调度资源,提出了将死区控制与节点优先级分配相结合的调度器。死区控制可以在不严重影响控制质量,以及不改变系统采样率的情况下节省网络资源。结合优先级的合理分配,所设计的网络控制系统可以在网络负载较轻的时候充分利用带宽资源,在网络重负载的时候实现控制质量的逐渐降低。实验仿真结果表明:所设计的在线动态调度方法可以在变化的工作环境中改善网络控制系统的性能,提高应对工作负载变化的能力。     

嵌入式系统设计的一种协同仿真方法

提出了一种基于C 平台的嵌入式系统设计的协同仿真方法。嵌入式系统的软件成分由C 实现，硬件成分由Verilog刻划。该方法的基本思路是将Verilog模块转化为C 程序，然后将软件成分与转化后的硬件成分连接，形成一个完整的仿真环境。     

带时滞随机泛函微分方程的Split-step算法

针对一类带有泊松跳的时变时滞随机泛函微分方程,基于Euler-Maruyama算法,给出了Split-step算法。在带跳时滞随机泛函微分方程的系数满足全局Lipschitz条件、线性增长条件和初值函数具有Hölder连续性的条件下,证明了文中的Split-step算法在均方意义下以0.5阶矩收敛。最后通过几个实例进行了数值模拟,验证了算法的有效性。     

氧化铝熟料烧结回转窑智能控制系统设计与应用

介绍了氧化铝熟料烧结回转窑的工艺生产过程。针对生产过程存在的大滞后、非线性和多变量强耦合等特点,提出了基于自适应模糊控制、软开关控制、自适应预测控制和传统回路控制相结合的智能控制策略,并基于此策略在计算机集散控制系统上开发了氧化铝熟料烧结回转窑智能控制软件,成功应用于某公司氧化铝熟料烧结回转窑,实现了氧化铝熟料烧结回转窑的稳定控制。该系统投运以来可靠性高,控制效果及时、准确,具有在冶金、水泥等行业推广的价值。     

基于双层不变集的多智能体系统事件触发分布式预测控制

针对含有扰动的多智能体系统,提出了基于双层不变集的事件触发鲁棒分布式预测控制策略。在分布式控制结构下,对每个智能体构建了目标函数含有耦合关联项的事件触发分布式预测控制优化问题。利用输入状态稳定性理论,推导出与子系统自身信息以及邻域子系统信息相关的事件触发条件。每个智能体判断事件触发条件,仅当条件满足时,才进行分布式预测控制优化问题的求解以及子系统之间的信息交互。利用双层不变集来保证扰动作用下多智能体系统的鲁棒性能,并在此基础上给出保证算法递推可行性和闭环稳定性的充分条件。最后通过车辆控制系统对算法进行仿真分析,验证了算法的有效性。     

焦化加热炉先进控制系统

以某炼化公司的焦化加热炉为工业应用背景,采用预测函数控制-P ID透明控制结构,辅以基于延迟焦化过程焦炭塔的预热切换事件设计的前馈控制器,研究开发出了一种实用的焦化加热炉先进控制系统。系统投运后,整个生产过程的平稳性和控制精度得到了显著的提高。     

适应多原料生产生物柴油过程的模型预测控制策略

针对生物柴油生产过程具有小批量、多品种特点,以原料切换为研究对象,进行控制系统设计。首先应用酯交换动力学模型建立机理模型,然后对酯交换过程的3个因子进行中心复合旋转设计(CCRD)来优化酯交换过程,进而得出原料切换时系统的最优参数,最后采用模型预测控制算法(MPC)设计出主动适应原料变化的控制器。经仿真研究得出,本文设计的主动适应原料变化的预测控制系统能够很好地改善酯交换器的性能指标。     

一种基于2次核函数支持向量机的多步预测控制算法

提出了一种基于2次多项式核函数支持向量机的多步预测控制方法。通过黑箱辨识和线性化技术得到非线性系统的近似模型,根据预测控制机理,最小化滚动时域的二次型目标函数,利用模型算法控制的方法得到控制器的解析输出。通过一个标准预测模型和一个工业用连续搅拌槽式反应器的模型仿真验证了该控制器的性能,仿真结果表明:该控制器有着良好的预测性能。     

基于小波核函数极限学习机的模型预测控制模拟

针对醋酸精馏控制中,产品质量采用常规的温度间接控制存在精度低的问题,提出了一种基于小波核函数极限学习机的模型预测控制（KMPC）策略,在醋酸浓度软测量的基础上直接控制产品质量。鉴于小波核函数极限学习机（KELM）算法训练速度快并且稳定的特点,该控制系统采用KELM建立醋酸浓度控制器预测模型,以预测控制器的输出作为再沸器蒸汽流量控制器的设定值,构成串级调节系统,同时,以灵敏板温度、塔底温度、再沸器入口温度、压力等变量作为扰动变量,实现了对复杂精馏过程的前馈控制和非线性预测控制。运用ASPEN DYNAMICS流程模拟软件建立的醋酸精馏塔动态模型对KMPC策略进行仿真研究,结果表明,与传统DMC预测控制方案比较,塔底醋酸浓度控制精度有较大提高,控制结构简单,易于实施,能够实现产品质量的卡边控制。     

污水处理过程的多变量预测控制

提出了一种针对活性污泥法污水处理系统的多变量预测控制策略,并将该策略应用到污水处理的脱氮上,对污水中氨氮与硝酸氮浓度实施多变量预测控制。通过对国际水质协会活性污泥1号模型(A SM 1)的闭环计算机仿真表明,应用该算法可实现对污水中氮含量浓度的有效控制,减小系统输出的波动,稳定最终输出。     

线性时滞系统的数字PID抗干扰控制

针对典型线性时滞系统的抗干扰控制问题，提出了一种数字PID控制方法。不采用传统的IMC结构，而是将输出信号直接加以比例控制之后，反馈至被控对象输入端，以消除定值负载干扰的影响。仿真结果显示，该方法具有较好的抗干扰性能。     

基于双模态控制的交流异步电机直接转矩控制系统

针对PI控制和模糊滑模变结构控制在交流调试系统中的局限性,利用它们的各自优点,采用双模态控制方法对交流异步电动机系统进行控制,得到模糊滑模变结构设计过程以及采用PI控制和模糊滑模变结构控制相结合的双模态方法运行的结果。仿真结果表明：该方法不仅解决了模态抖动问题,而且改善了系统动态特性,证明了双模态控制在交流调速系统中的应用价值。