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《燕山大学》 2007年
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参数未知直接广义预测控制的研究

李建雄  
【摘要】: 广义预测控制是面向工业发展起来的一种先进控制算法,一直深受控制界的关注。然而实时性问题一直是广义预测控制的一个很有实用意义的研究课题。本文在前人研究的基础上,提出了一些改进算法,并且通过仿真研究证明了其有效性。全文的主要内容为: (1)本文首先从线性系统入手,针对一类参数未知的单输入单输出线性系统提出了一种参数未知直接自适应广义预测控制算法,该算法基于广义误差估计值对控制器参数和广义误差估计值中的未知参数用投影算法进行自适应调整,从而得到控制律。理论证明该方法可使广义误差估值收敛到原点的一个小邻域内。理论推导和仿真结果证明了该方法可以推广到多变量系统。 (2)针对非线性系统,本文先利用中值定理将参数未知的非线性转化为时变线性系统,再采用三次样条函数对时变的控制器参数和广义误差估计值的未知参数进行线性逼近,然后可以应用线性系统的方法对未知参数进行直接自适应辨识,从而提出一种参数未知非线性直接自适应广义预测控制算法。仿真结果验证了该算法的有效性。 (3)本文结合灰色系统理论,提出了一种基于灰色预测模型的直接广义预测控制算法,该算法将灰色预测模型应用到广义预测控制中,利用广义误差直接辨识控制器参数,因此该算法具有使用原数据少,估计参数少,同时避免求解Diophantine方程和求解逆矩阵等特点,计算量大大减少,实时性得到了明显提高。对于多变量系统,本文用两种方法设计控制器,一是利用前馈解耦,再分别设计控制器;二是不用解耦,应用综合方法设计控制器。最后仿真结果证明了上述算法的有效性。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP13

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 姚欣伟;基于DSP的温度系统广义预测控制[D];西安理工大学;2010年
2 张艳芬;电弧炉电极升降死区非线性系统的预测控制[D];东北大学;2008年
3 张敏杰;改进广义预测控制算法的研究[D];太原理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡致强;基于动态线性逼近的非线性系统预测控制[J];电机与控制学报;2001年03期
2 陈涛捷;;灰色预测模型的一种拓广[J];系统工程;1990年04期
3 赵怀彬,王诗宓;快速递推广义预测控制[J];控制理论与应用;1998年02期
4 郭健,陈庆伟,朱瑞军,胡维礼;一类非线性系统的自适应预测控制[J];控制理论与应用;2002年01期
5 罗开元,高峰,胡俐蕊;灰色广义预测控制算法及仿真研究[J];控制理论与应用;2002年02期
6 刘斌;蒋峥;苏宏业;褚健;;稳定广义预测控制与性能分析[J];控制理论与应用;2006年03期
7 王伟;具有Hammerstein形式的非线性系统广义预测控制[J];控制理论与应用;1994年06期
8 胡耀华,贾欣乐;广义预测控制的直接算法[J];控制与决策;2000年02期
9 郭健,朱瑞军,胡维礼;一类非线性系统的自适应广义预测控制[J];控制与决策;2001年03期
10 罗开元,高峰,胡俐蕊;一类多变量广义预测控制算法及仿真研究[J];控制与决策;2003年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 邹健;智能预测控制及其应用研究[D];浙江大学;2002年
2 郭健;一类非线性系统广义预测控制研究[D];南京理工大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐荣;曹安照;;基于灰色系统理论的科技人才需求预测[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年03期
2 孙惠合;晁林海;娄伟平;;宿州市大涝发生年份的中心逼近式GM(1,1)预测模型研究[J];安徽农业科学;2008年23期
3 王园园;;基于改进背景值的GM(1,1)模型的农业用水量预测[J];安徽农业科学;2009年05期
4 门可佩;朱鸿婷;;基于改进的MGM模型的我国耕地面积预测研究[J];安徽农业科学;2009年05期
5 唐士军;李东亮;戴亚;;烤烟糖碱比和氮碱比的醇化预测模型研究[J];安徽农业科学;2009年23期
6 王开友;陈定元;;灰色GM(1,1)模型建模的理论探讨[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年03期
7 肖涛;李若琦;霍红云;;基于灰色系统GM(1,1)的组合预测模型及其应用[J];保定学院学报;2011年03期
8 霍玉华;;隧道围岩变形量预测的灰色模型应用比较研究[J];北京交通大学学报;2006年04期
9 贾占强;梁玉英;;灰色理论在步进应力加速寿命试验中的应用[J];兵工自动化;2007年11期
10 彭开香;徐品;;基于改进广义预测算法的精轧宽度控制方法[J];北京科技大学学报;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹荣敏;侯忠生;黄健;;直流电机调速系统的无模型学习自适应控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 高谦;王秀红;魏新江;;一般模糊系统作为函数逼近器的设计方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 ;LS-SVM Based Stable Generalized Predictive Control[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 晏静文;侯忠生;;基于无模型自适应控制的反馈-前馈迭代学习控制系统收敛性研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 ;The Adaptive Control for a Class of Nonlinear Systems Based on Dynamic Approximate any Higher-order Full Parameter Model Nonlinearization[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 ;A Statistical Analysis of Model Free Adaptive Control with Measurement Disturbance[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 ;Application of Model-Free Adaptive Control in Billet Flash Butt Welding[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 胡致强;边雪芬;孙小君;张爽;刘思明;;基于动态任意高阶Volterra模型逼近的非线性系统自适应控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
9 孙伟;何玉钧;王柳;;改进GM(1,1)型线性规划在预测及规划问题中的应用[A];第六届中国青年运筹与管理学者大会论文集[C];2004年
10 梁玉柱;;灰色成长曲线模型的建立及应用[A];模糊数学和系统成果会论文集[C];1991年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年
3 王晓暾;不确定信息环境下的质量功能展开研究[D];浙江大学;2011年
4 邹秋滢;温室小气候模型的建立及其控制策略研究[D];沈阳农业大学;2010年
5 魏晋宏;预测控制在工业生产过程中的应用研究[D];太原理工大学;2011年
6 卜旭辉;数据驱动无模型自适应控制与学习控制的鲁棒性问题研究[D];北京交通大学;2011年
7 郭斌;基于GIS的黄土高原南部土地景观动态及优化[D];陕西师范大学;2011年
8 吴殿信;基于资源位的企业核心竞争力研究[D];郑州大学;2011年
9 毛树华;灰关联决策与灰生成算子的理论及方法研究[D];武汉理工大学;2011年
10 牟峰;铁路车站取送车系统优化理论与方法研究[D];西南交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴夏来;广义预测控制简化算法研究[D];浙江理工大学;2010年
2 武海博;预测函数控制系统的鲁棒性研究[D];郑州大学;2010年
3 乔小琴;基于灰理论的土石坝安全监控综合评价模型研究[D];郑州大学;2010年
4 李建民;AUV水下回收预测与协调控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 谢笑颖;环境最优船舶区域动力定位方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 孙靖;水下机器人状态反馈广义预测解耦控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 赵长生;滚动轴承故障特征增强方法与状态预测研究[D];大连理工大学;2010年
8 夏青青;道路交通安全事故成因及预测模型研究[D];长沙理工大学;2010年
9 雷康;软土路基沉降的组合预测方法研究[D];长沙理工大学;2010年
10 吴凡;基于预测控制的网络控制系统研究[D];天津理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 景韶光,宋子善;一种克服不灵敏区的自适应控制方法[J];北京航空航天大学学报;1999年04期
2 靳其兵,程云娃,董倩;多变量广义预测控制及一种简化算法[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年05期
3 罗国娟,吴刚,薛美盛,岳大志;基于阶梯式动态矩阵控制的电烤箱温度控制系统[J];东南大学学报(自然科学版);2003年S1期
4 梅建东;张天平;李红春;;具有未知控制方向的自适应神经网络控制[J];东南大学学报(自然科学版);2005年S2期
5 戴永彬;杨卫东;王少福;张明;戴永彬;王冬梅;;多变量预测解耦控制综述[J];电气自动化;2008年06期
6 时汝佳;刘友宽;金秀章;;基于广义预测控制的热工应用研究[J];仪器仪表用户;2010年04期
7 杜海涛;陈琨;;动力锅炉系统中隐式广义预测控制的应用[J];锅炉制造;2011年02期
8 张晓晖;刘丁;;基于改进GA的神经网络电弧炉预测控制系统研究[J];工业加热;2006年02期
9 郑威;石红瑞;;隐式广义预测自校正控制算法及其在氯化聚乙烯生产中的应用研究[J];工业仪表与自动化装置;2009年02期
10 符晓玲;;一种隐式广义预测自校正控制算法及仿真研究[J];工业仪表与自动化装置;2011年02期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 李奇安;广义预测控制算法简化实现方法研究[D];浙江大学;2005年
2 于萍;自适应逆控制方法研究及其应用[D];华北电力大学(河北);2006年
3 陈志旺;直接广义预测控制算法研究[D];燕山大学;2007年
4 陈薇;非线性预测控制快速算法的研究与应用[D];中国科学技术大学;2007年
5 徐建安;水下机器人动力学模型辨识与广义预测控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许敏;典型过程控制系统广义预测控制快速算法的研究[D];河北工业大学;2002年
2 王永社;电弧炉及其电极调节系统的自适应控制研究[D];西安理工大学;2004年
3 丁晓亮;多变量广义预测控制的研究与应用[D];北京化工大学;2003年
4 粟中权;基于广义预测控制的吸塑成型机温度控制系统的研究[D];中南大学;2005年
5 杨华;广义预测控制的快速算法研究及应用[D];燕山大学;2006年
6 陈旦;广义预测控制及其应用研究[D];浙江大学;1996年
7 刘海锋;基于神经网络的系统辨识方法研究[D];西安电子科技大学;2007年
8 高萍;基于神经网络的水下机器人广义预测控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
9 刘洪娥;广义预测控制的研究与仿真[D];中国石油大学;2008年
10 郑海兵;广义预测控制改进算法的仿真研究[D];大连理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李艳伟;智能控制技术在电弧炉电极调节中的应用[D];天津理工大学;2012年
2 邓睿;矿热炉电极调节系统设计与控制算法研究[D];中南大学;2012年
3 施晓珍;纯碱生产蒸氨过程的智能优化控制策略应用研究[D];浙江大学;2013年
4 张盟盟;基于预测模糊PID的多道次板簧成形电液伺服控制系统研究[D];山东理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 石中锁,舒迪前;广义预测自校正控制器的内模结构及全局收敛性[J];北京科技大学学报;1994年01期
2 石中锁,舒迪前;隐式自校正动态矩阵控制器[J];北京科技大学学报;1995年02期
3 乔俊飞,孙雅明,柴天佑;基于模糊预测的自适应控制方法及应用[J];电工技术学报;2000年04期
4 倪益华,郑良桂,周继烈;EDM伺服系统灰色预测控制器的研制[J];电加工;1994年06期
5 戴先中,刘军;神经网络α阶逆系统的结构、辨识及其在控制中的应用[J];电力系统自动化;1997年07期
6 达飞鹏,宋文忠;基于模糊神经网络的大时滞系统的预测控制[J];东南大学学报(自然科学版);2000年02期
7 彭辉;具有 PI 结构的自校正动态矩阵加权控制算法[J];电气传动自动化;1997年04期
8 舒迪前;奉川东;尹怡欣;;多变量系统神经网络解耦广义预测控制及其应用[J];电气传动;1996年04期
9 窦汝振;许镇琳;翟轶强;;预测控制在异步电动机直接转矩控制系统中的应用研究[J];电气自动化;2001年04期
10 刘兵军,牛东晓;灰色自适应滤波组合优化预测模型及其应用[J];电网技术;1998年09期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 楼史进;王骥程;王树青;;精馏塔塔釜的热焓参数预测控制[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金元郁,顾兴源;改进的广义预测控制算法[J];信息与控制;1990年03期
2 林锡来,张阿卜,杨光文;用广义预测控制算法进行过程控制的仿真[J];厦门大学学报(自然科学版);1992年06期
3 谢克明,李国勇;广义预测控制技术的现状及展望[J];电力学报;1994年02期
4 李熙;一种多步递推广义预测自适应控制[J];贵州工业大学学报;1995年04期
5 袁震东;基于ARMAX模型的广义预测控制[J];控制理论与应用;1988年01期
6 王东风,翟永杰;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[J];工业仪表与自动化装置;2001年01期
7 郭健,陈庆伟,吴晓蓓,胡维礼;补偿预测误差的非线性系统广义预测控制[J];南京理工大学学报(自然科学版);2005年02期
8 沈帆,古孝鸿;基于 Hopfield 网络的约束广义预测控制[J];西南工学院学报;1998年03期
9 何希勤,范东梅,张化光;基于FLS的一种广义预测控制器的设计[J];东北大学学报(自然科学版);2000年03期
10 胡俐蕊,刘智勇;一种广义预测控制直接算法[J];贵州大学学报(自然科学版);2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 付东波;田学民;;广义预测控制在一种双线性系统中的应用[A];2001系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2001年
2 桂卫华;李学明;蒋朝辉;;长流程大滞后过程分散广义预测控制研究[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
3 周俊梅;黄国石;;关于自发投资的广义预测控制[A];Systems Engineering, Systems Science and Complexity Research--Proceeding of 11th Annual Conference of Systems Engineering Society of China[C];2000年
4 薛美盛;王振;赵铁彪;;多模型模糊修正广义预测控制仿真研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
5 吴静慧;王华忠;;广义预测控制及其在基于ARM的控制器中的实现[A];第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2007年
6 王莉;肖军;;基于C-R模糊模型的广义预测控制设计与仿真[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
7 陈虹丽;艾晓庸;唐慧妍;于秀萍;;船舶纵向运动建模及广义预测控制[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
8 刘剑鸣;温淑焕;;一种基于神经网络的快速预测控制算法[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
9 王光彩;俞辉;袁震东;;基于FLS的非线性预测控制[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
10 刘浩;刘晓华;;广义预测控制极点配置算法[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李永;超磁致伸缩致动器驱动系统关键技术研究[D];山东大学;2013年
2 蒋华;演化优化与演化建模方法及其应用研究[D];武汉大学;2013年
3 郭健;一类非线性系统广义预测控制研究[D];南京理工大学;2002年
4 陈虹丽;基于π型舵船舶纵向多变量随机控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 徐建安;水下机器人动力学模型辨识与广义预测控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 朱大昌;基于并联支撑机构的车载雷达天线自动调平系统研究[D];北京交通大学;2008年
7 李奇安;广义预测控制算法简化实现方法研究[D];浙江大学;2005年
8 何群;基于广义预测控制的锅炉测控系统研究[D];燕山大学;2006年
9 陈志旺;直接广义预测控制算法研究[D];燕山大学;2007年
10 金贺荣;大型回转双驱动系统关键参数测量与同步性研究[D];燕山大学;2005年
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1 曹楠;多变量广义预测控制在单元机组协调控制系统中的应用研究[D];华北电力大学;2000年
2 左志强;广义预测控制及其在冷连轧张力控制中的应用[D];燕山大学;2002年
3 王岩;智能建模和模糊广义预测控制研究及在船舶减纵摇控制中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 蒋伟;具有预测误差校正的ρ增量型广义预测控制[D];四川大学;2001年
5 孙洪涛;广义预测控制的应用研究[D];天津大学;2003年
6 许敏;典型过程控制系统广义预测控制快速算法的研究[D];河北工业大学;2002年
7 丁晓亮;多变量广义预测控制的研究与应用[D];北京化工大学;2003年
8 闫芳;ATM广义预测控制的研究[D];大连海事大学;2005年
9 陈旦;广义预测控制及其应用研究[D];浙江大学;1996年
10 周荔丹;广义预测控制算法及应用研究[D];湖南大学;2002年
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