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《郑州大学》 2005年
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自适应模型算法控制的研究与仿真

李辉  
【摘要】:预测控制的产生和发展主要是为了解决现代控制理论对受控系统精确数学模型的依赖性问题。预测控制的三个基本特征,即预测模型、滚动优化和反馈校正保证了它可以有效地克服对象的结构、参数和环境的不确定性对控制精度的影响,从而提高控制系统的鲁棒性。这使它在工业实际中得到广泛的成功应用。 由于被控对象的非参数模型容易获取,所以基于非参数模型的预测控制在实际中得到了广泛的应用。并且随着计算机运算速度不断提高和快速控制算法的不断出现,将会有效地克服其模型参数多、运算量大的缺点,基于非参数模型的预测控制应用范围会进一步扩大。 本文主要研究了基于脉冲响应模型的自适应模型算法控制。在辨识被控对象的脉冲响应模型时,现有算法是建立在其脉冲响应序列长度不变的基础上。但实际上,当被控对象参数变化时,其脉冲响应动态过程的长短会发生变化,因此反映动态过程长短的脉冲响应序列的长度也应该发生相应变化。这样将能得到被控对象更准确的数学模型,有望改进自适应模型算法控制的控制效果。基于以上想法,本文对自适应模型算法控制的算法做了改进,在辨识被控对象的脉冲响应模型时,既辨识被控对象脉冲响应序列各个分量的大小,又辨识脉冲响应序列的长度。仿真结果表明,改进后的自适应模型算法控制能提高控制系统的快速性。 自适应模型算法控制的模型参数多,控制过程中运算量大。其中卷积运算对运算量的影响较大,因此本文对卷积的快速算法进行了研究。研究结果显示:当参与卷积的序列点数很多时,线性卷积的FFT算法是一种有效的简便算法;如果参与卷积的序列点数较少时,线性卷积的FFT算法运算量比线性卷积的直接算法运算量还大。而一维卷积变换到多维的快速卷积算法对点数较少序列间的卷积运算也有很好的效果,能有效减少运算量。因此这种算法可以用于模型算法控制,减少控制算法的运算量,提高控制的实时性。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP13

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 常太华;钟灼均;朱红路;;改进的自适应模型算法控制在过热汽温控制中的应用[J];动力工程学报;2010年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 钟灼均;基于LMS滤波器在热工信号处理中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 于宁;自适应控制算法的改进与仿真[D];华东师范大学;2007年
3 高龙;预测自适应双重控制的研究与应用[D];江南大学;2008年
4 秦国柱;基于Zigbee无线技术的自动化物流系统控制和保护环节的研制[D];西安科技大学;2010年
5 黄升宇;基于模糊MPC算法的自适应巡航控制系统研究[D];湖南大学;2012年
6 王海峰;具有阶次约束的自适应控制器设计及其应用研究[D];东北石油大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 成礼智,童丽,龚卫明;离散反卷积的快速计算方法[J];电子学报;1997年08期
2 刘明亮,蔡永泉,饶敏,刘弟;用卷积运算实现反卷积[J];电子学报;2000年05期
3 罗平安,缪常;反卷积定理——有零点的频谱的反卷积解法[J];核电子学与探测技术;1999年06期
4 陈仅星;一种快速反卷积方法及其实现[J];集美大学学报(自然科学版);2000年02期
5 袁震东;辨识与控制的配合[J];控制理论与应用;1994年02期
6 萧德云;实时在线闭环辨识实验研究[J];清华大学学报(自然科学版);1983年03期
7 杨靓,徐炜,黄士坦;卷积的一种快速算法分析[J];微电子学与计算机;2003年03期
8 梁路江,付全喜,陶建峰,向正义;一种基于冲击响应的目标识别反卷积算法[J];探测与控制学报;1999年02期
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10 朱玉,王先来;对未建模型的工业过程对象进行控制的新方法[J];自动化与仪器仪表;2002年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘新永;蔡凤丽;裴晓根;;基于MATLAB的m序列的产生及相关特性仿真[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年05期
2 蔡凤丽;刘新永;江力;;基于LP法对截断巴克码旁瓣抑制MATLAB仿真分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期
3 蒋中;一种基于非线性Laguerre模型的预测控制算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年02期
4 钟小芳,蒋中;基于Laguerre 函数近似模型的多变量系统增量型预测控制的算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2001年02期
5 崔博文,陈剑,陈心昭,任章;复参数最小二乘估计方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
6 鲁照权;俞宗嘉;胡金东;胡焱东;;广义最小二乘限定记忆参数辨识方法与仿真研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年06期
7 钟小芳,蒋中;一种增量型多步预测、多步控制的单变量预测控制算法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年04期
8 刘静;;基于预测控制理论的水产品价格模型[J];安徽农业科学;2011年36期
9 陈永新;柯尊忠;伍德林;;精校机电液位置伺服系统的极点配置自校正控制[J];安徽农业大学学报;2012年02期
10 蔡凤丽;刘新永;;一种基于LP法Baker旁瓣抑制匹配滤波器的设计[J];安徽科技学院学报;2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李翔晟;;基于系统辨识液压变量泵的效率模型研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 李会军;王启刚;季刚;马增良;;一种基于M序列的噪声模型辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 孙鹤旭;梁涛;雷兆明;;基于状态空间模型的多时域预测控制系统的闭环特性[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 张红良;吴文启;胡小平;;一种新的里程计刻度因子在线辨识算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 侯志祥;;基于混合遗传算法的连续系统参数辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 陈慧波;丁锋;;基于输出快采样数据的确定性系统最小二乘盲辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 李德伟;席裕庚;;有界扰动系统基于集结的鲁棒预测控制器设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 徐爱东;李传庆;陈艳军;刘广生;韩莉;;仿人智能MFA控制在过热蒸汽温度系统中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 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
10 金尚泰;侯忠生;王卫红;;无模型自适应控制方法在永磁直线电机控制中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 包兴先;基于模型定阶和信号消噪的海洋平台结构模态参数识别研究[D];中国海洋大学;2010年
4 韩丽丽;多率多输入系统的辨识[D];江南大学;2010年
5 高京广;非线性随机系统的稳定、镇定与优化[D];华南理工大学;2010年
6 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
7 赵晓丹;基于非先验函数系的信号识别[D];江苏大学;2010年
8 栗伟;催化裂化过程建模与应用研究[D];浙江大学;2010年
9 杜静静;基于非线性度量和MLD-MPC的多模型方法研究[D];浙江大学;2010年
10 吴定会;风能转换系统的分析、控制与优化方法研究[D];江南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹倩;基于分形的心电信号压缩技术的研究[D];山东科技大学;2010年
2 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
3 武海博;预测函数控制系统的鲁棒性研究[D];郑州大学;2010年
4 王垚;液体离心机控制方案设计与实现[D];郑州大学;2010年
5 杨书显;基于PSO算法的氧乐果合成过程建模与控制研究[D];郑州大学;2010年
6 娄玉冰;基于“最优激励轨迹”的工业机器人动力学参数辨识研究[D];郑州大学;2010年
7 李长鹏;基于CSTR温度系统的模糊神经网络预测控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 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
9 张志富;三轴摇摆台伺服系统设计及精度问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 齐晗;;现代企业物流系统研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年05期
2 沈大伟;李长征;贾中宁;;基于ZigBee技术的无线传感器网络设计研究[J];江苏技术师范学院学报;2007年04期
3 孟宪尧;MAC 预测控制及其在生产中的应用[J];大连海事大学学报;1998年02期
4 孙万云,魏乐;单元机组过热汽温控制系统的负荷适应性[J];动力工程;2005年04期
5 杨锡运,徐大平,柳亦兵,韩晓娟;过热汽温多模型预测函数控制策略的研究[J];动力工程;2005年04期
6 王文兰;赵永艳;;锅炉燃烧系统的自适应预测函数控制[J];动力工程学报;2010年01期
7 董伟鹤;国亮;;基于预测控制的自适应PID控制器设计与仿真[J];电子技术;2009年09期
8 宁炳武;刘军民;;基于CC2430的Zigbee网络节点设计[J];电子技术应用;2008年03期
9 郭云;时域分段反卷积算法[J];电子科技杂志;1994年03期
10 江清潘;常太华;朱红路;;基于闭环辨识的过热汽温串级控制器设计方法[J];电站系统工程;2010年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 常玲芳;1200热连轧地下卷取机张力、速度控制系统的研究[D];燕山大学;2000年
2 崔涛;非线性预测控制研究及其应用[D];浙江大学;2002年
3 冯汝坤;玉溪红塔集团101自动化物流系统研究改进及实现[D];重庆大学;2003年
4 马伟富;自适应LMS算法的研究及应用[D];四川大学;2005年
5 赵波;自动化立体仓库堆垛机运行系统的研究[D];吉林大学;2007年
6 于敬泉;汽车防撞雷达信号处理研究[D];江苏大学;2006年
7 李家文;面向ACC的车辆定速巡航控制系统的研究[D];浙江工业大学;2007年
8 张恒光;基于PIC16F873单片机汽车巡航控制系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
9 于宁;自适应控制算法的改进与仿真[D];华东师范大学;2007年
10 王谦;基于LMS算法的自适应次声滤波器设计[D];华中科技大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 袁桂丽;薛彦广;刘吉臻;张健;;基于免疫疫苗的主汽温系统PID优化整定[J];动力工程学报;2013年04期
2 刘朋朋;;基于ZigBee技术的装备状态检测系统硬件设计[J];科技视界;2013年05期
3 邹志云;管臣;黄越;赵丹丹;郭宇晴;刘兴红;;新型脉冲响应模型预测控制算法及在化工过程中的应用[J];计算机与应用化学;2013年11期
4 付华;舒丹丹;王新鑫;;基于自适应随机共振的瓦斯检测方法研究[J];压电与声光;2013年04期
5 华志刚;胡光宇;吴志功;崔希;吕剑虹;;基于先进控制技术的机组优化控制系统[J];中国电力;2013年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孟磊;大型循环流化床机组节能优化运行技术研究[D];华北电力大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李建红;基于分数低阶统计量的图像噪声抑制研究[D];大连交通大学;2010年
2 邵一琨;基于模糊逻辑的地铁列车牵引供电系统关键结构故障诊断[D];北京交通大学;2011年
3 尚克诚;IEEE 802.15.4隐藏节点问题研究[D];吉林大学;2011年
4 张晓帆;基于LR-WPAN网络层的节能路由算法的研究[D];吉林大学;2011年
5 池继辉;基于随机共振技术的声表面波瓦斯传感器的研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
6 秦国柱;基于Zigbee无线技术的自动化物流系统控制和保护环节的研制[D];西安科技大学;2010年
7 关婷艳;LR-WPAN网络的一种路由节能机制研究[D];吉林大学;2012年
8 信洪杰;船舶动力定位系统滤波及控位方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 朱爽;基于ZigBee网络的混合路由能量优化算法研究[D];吉林大学;2013年
10 王海峰;具有阶次约束的自适应控制器设计及其应用研究[D];东北石油大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 刘明亮,白瑞林;测量误差对反卷积影响的分析及其滤波器的设计思想[J];电子测量与仪器学报;1994年03期
2 孔凡年;时域卷积反演的新方法[J];电子学报;1985年04期
3 程乾生;S阶偶项信号和最小平方偶项卷积反演方法[J];电子学报;1987年04期
4 阎鸣生,茅于海;利用广义离散Fourier变换计算线性卷积与卷积反演[J];电子学报;1988年02期
5 舒勤,张有正;X[k]有零点的卷积反演的DFT算法[J];电子学报;1990年03期
6 舒勤,张有正;再论X[k]有零点的卷积反演的DFT算法[J];电子学报;1992年12期
7 成礼智;r-轮换矩阵快速求逆算法的推广[J];计算数学;1995年03期
8 汪敏,李兴国;一种毫米波辐射计目标识别方法[J];现代引信;1998年03期
9 郑容;信号处理中的反卷积计算[J];信号处理;1995年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毛志忠;一种全局稳定的直接预测自适应控制器[J];信息与控制;1995年02期
2 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
3 吴国华,席裕庚,张钟俊;一种采用三角化脉冲响应模型的鲁棒自适应预测控制器[J];控制理论与应用;2000年02期
4 许锋,张艺,罗雄麟,季德伟,陈育昆;化工过程强非线性系统的变模型自适应预测控制[J];化工自动化及仪表;2004年06期
5 金元郁;;一种新型的自适应广义预测控制[J];自动化学报;1992年03期
6 周德云,宋巍,李呜;具有指定跟踪性能的间接鲁棒自适应广义预测控制[J];西北工业大学学报;1996年02期
7 周云钟;预测控制──第四讲 广义预测控制[J];自动化与仪器仪表;1995年06期
8 张阿卜;利用BP算法的一种自适应模糊预测控制器[J];控制理论与应用;1999年01期
9 罗辑,曹建国;广义预测控制GPC的发展与现状[J];四川兵工学报;2003年04期
10 范剑超;韩敏;;基于高斯微粒群优化的动态神经网络延迟系统辨识[J];控制与决策;2010年11期
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1 杨治平;冯素梅;;一种电机调速过程的模糊自适应预测控制[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
2 张峻;席裕庚;;输入受限时预测控制的一种简易算法[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
3 毛志忠;陈晓峰;;一种简化的预测控制算法[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
4 刘晓华;;一类双线性加权自适应预测控制[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
5 杨健;恽为民;席裕庚;张钟俊;;改进遗传算法及在优化控制中的应用[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
6 周明;周坚刚;余达太;;钢铁企业模型预测控制技术综述[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
7 陈云云;宁芳青;;锅炉蒸汽温度控制系统中广义预测控制的应用研究[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
8 陆冬娜;杨马英;;基于DCS系统的神经网络预测控制[A];第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2007年
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10 任作新;;一种预测控制新算法[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 清华大学计算机系 陈恩义;无缝移动[N];计算机世界;2002年
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3 程雁;自适应对千兆有益吗[N];中国计算机报;2004年
4 吴中秋 王鑫;重视“自适应协同”训练[N];解放军报;2005年
5 李怀斌;不确定性市场环境与自适应型企业范式[N];经济日报;2003年
6 李强;排除自适应网卡引起的故障[N];中国电脑教育报;2004年
7 ;思科推出多合一系统级安全工具[N];人民邮电;2005年
8 ;长城推出自适应以太网交换机[N];通信产业报;2000年
9 ;给无线增添自适应[N];网络世界;2008年
10 云飞;北电推出自适应LAN解决方案[N];中国计算机报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 安爱民;基于预测控制的先进过程控制技术研究[D];兰州理工大学;2010年
3 李姝;基于预测控制的汽油发动机怠速控制方法研究[D];吉林大学;2010年
4 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
5 臧传德;船舶航行的智能预测控制研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
6 王艳秋;先进控制技术的集成及应用研究[D];东北大学;2006年
7 邓国红;基于压电陶瓷的轿车顶棚振动主动控制技术研究[D];重庆大学;2010年
8 韩恺;化工过程中的若干预测控制算法与应用研究[D];浙江大学;2009年
9 潘卉青;高速TIADC并行采样系统综合校正技术研究[D];电子科技大学;2010年
10 梁波;自适应光学像差矫正对双眼叠加作用的影响研究[D];中国科学院研究生院(光电技术研究所);2013年
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1 李辉;自适应模型算法控制的研究与仿真[D];郑州大学;2005年
2 李湘君;智能预测控制算法及其应用研究[D];南京工业大学;2004年
3 张坚;神经网络控制技术在现代电站中的应用[D];重庆大学;2003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 郄程飞;室内温控系统的预测控制研究[D];燕山大学;2011年
6 李晓燕;预测控制在非最小相位系统中的应用[D];华北电力大学(河北);2010年
7 贾晓波;线性时滞系统的预测控制[D];中国海洋大学;2003年
8 撒继铭;预测控制在工业窑炉温度控制中的应用研究[D];武汉理工大学;2002年
9 滕海涛;主动队列管理的优化与预测控制算法设计[D];大连理工大学;2005年
10 杨黎峰;基于神经网络预测控制的水源热泵控制系统研究[D];北方工业大学;2005年
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