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《燕山大学》 2009年
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一类非线性系统的PID广义预测控制

霍伟静  
【摘要】: 广义预测控制算法已成功应用于各种工业控制系统中。目前,线性系统的广义预测控制,已日趋成熟,而非线性系统的预测控制,还没有较为系统且行之有效的研究方法。实际工业生产过程中,经典的PID控制方法仍占有主导地位,一定程度上阻碍了广义预测控制的工业应用,因此,本文融合PID技术与预测控制技术的各自特点,针对一类非线性系统,提出了一种PID广义预测控制算法,提高了系统的控制品质。 通过分析将非线性系统等价表示为具有时变系数的线性系统,将一类难以求解的非线性系统广义预测控制转化为可以用己有方法求解的线性系统广义预测控制。结合时变参数的在线估计算法,研究非线性系统直接广义预测控制算法。 基于以上非线性广义预测控制原理,在传统的广义预测算法的目标函数中引入PID控制,提出了一种PID广义预测控制(PIDGPC)算法,用正交多项式和具有遗忘因子的最小二乘法分别逼近、在线估计控制器的时变参数,设计了非线性系统PID直接广义预测控制器。 用Matlab/Simulink软件对所提算法进行了仿真研究,对仿真结果进行了分析,证明了算法的有效性。 利用正交多项式逼近时变参数,提高了参数辨识的有效性;采用直接控制算法,避免了Diophantine方程的递推求解,大大减小了计算量;引入PID,减少了调节时间,提高了运算速度,特别是大范围误差调节时,效果更明显。仿真结果表明该算法提高了跟踪速度和控制精度,优于传统的广义预测控制算法。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP273

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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 唐伟;基于GPC-PID的高速列车半主动悬挂控制[D];西南交通大学;2010年
2 晋京;移动跟踪平台控制系统的研究[D];西南交通大学;2012年
3 钟文瀚;基于神经网络的广义预测控制的糖厂澄清工段的优化控制研究[D];广西大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 邓忠华;李曦;叶小萌;;凹版套色印刷系统的模型控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 李坚强;裴海龙;刘馨;贺跃帮;陈勇;;小型无人直升机的混合系统建模与控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 李会军;叶宾;;一种基于递归BP神经网络的多步预测控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
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3 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
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7 邵宗凯;无刷双馈电机建模及智能控制策略研究[D];华中科技大学;2010年
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10 王正顺;纸张电磁干燥技术研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
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4 章长玖;公路桥梁车桥耦合振动分析[D];郑州大学;2010年
5 武海博;预测函数控制系统的鲁棒性研究[D];郑州大学;2010年
6 陈建伟;风力发电机组暂态模型和稳定性分析方法研究[D];郑州大学;2010年
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9 彭锦波;助行机器人机构设计及样机研制[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 陈猛;基于DSP和模糊PID的稳定平台的设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郎朗,崔祎,陈跃东;用模糊控制和变频调速实现恒压供水[J];电子科技大学学报;2004年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 覃海涛;交流伺服系统自调整技术研究[D];华中科技大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李楠;基于BP神经网络广义预测控制在气体压缩过程中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王骏;高速列车半主动悬挂系统控制方法的研究[D];西南交通大学;2011年
【二级参考文献】
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3 李书臣;翟春艳;肖军;;基于遗传算法的模糊模型广义预测控制[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
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6 郑涛;吴刚;季海波;罗国娟;;一类可分离非线性系统的广义预测控制[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
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5 杜文霞;非线性系统神经网络控制与U模型控制方法研究[D];燕山大学;2012年
6 刘鹏;非线性时滞系统最优控制器的近似设计研究[D];中国海洋大学;2005年
7 刘继兵;开放量子体系中几何相位的研究[D];华中科技大学;2008年
8 罗秋滨;一类非线性系统预测控制中的建模问题[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 张果;基于T-S模型的非线性系统的模糊控制[D];西安电子科技大学;2009年
10 张涛;非线性系统控制策略的研究[D];浙江大学;2001年
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1 霍伟静;一类非线性系统的PID广义预测控制[D];燕山大学;2009年
2 刘洪娥;广义预测控制的研究与仿真[D];中国石油大学;2008年
3 杨志建;飞机非线性系统的预测控制理论研究[D];武汉理工大学;2006年
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5 郭红戈;基于神经网络的多变量非线性系统广义预测控制[D];太原理工大学;2005年
6 吴艳;GPC隐式PID算法在热力站中的应用研究[D];内蒙古科技大学;2011年
7 任欢欢;基于模糊和遗传优化算法的PID参数优化[D];内蒙古科技大学;2010年
8 徐延鹏;基于模糊-PID复合的二甲醚合成温温控制研究[D];华中科技大学;2009年
9 丁杭成;船舶航向智能PID控制算法研究[D];大连海事大学;2010年
10 王利宁;模糊PID控制算法在电动压力发生器开发中的应用[D];吉林大学;2010年
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