收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

一类非线性系统预测控制中的建模问题

罗秋滨  
【摘要】: 预测控制,是基于模型的控制方法,但并不拘泥于模型的形式。预测模型的建立是整个预测控制的基础,是预测控制中至关重要的一个环节。由于非线性系统没有统一的模型描述形式,各种非线性系统的预测控制,都是基于不同非线性系统模型描述形式进行的。因此,进行非线性系统预测控制研究,有必要研究预测模型的建立问题。本文研究了一类非线性系统预测控制中的建模问题,提出了一类非线性系统的几种建模方法,以及基于这些建模方法的非线性系统预测控制算法。 给出一类非线性系统的实现简单的多项式逼近的建模方法,在此方法中,将输入输出数据通过拓扑同胚变换,变换到[0,1]区间内,用多项式逼近的方法进行建模,对初始给定的多项式模型,通过反复的参数辨识、去除模型中的冗余项,得到非线性系统的多项式逼近模型,再利用拓扑反变换,将数据还原回原始数据区间。对一类非线性系统,利用多项式逼近的建模方法,用测得的输入输出数据,建立多个不同预报步长的输出非线性预测模型,优化二次性能指标,将问题转化为求解控制量的多元一次方程组问题,将解方程得到的预测控制律与前步预测控制误差做平滑得到控制律,从而得到基于多项式逼近建模的一类非线性系统预测控制算法。 对非线性模糊建模方法进行研究,给出了两种改进的模糊建模方法。在改进的最近邻模糊聚类建模方法中,将最近邻聚类半径和方差参数进行动态更新,使聚类更符合实际情况,从而提高了建模精度。在基于递阶聚类的T-S模糊建模方法中,首先用最近邻聚类求出聚类数与聚类中心,用GK聚类确定前件参数,再用带遗忘因子的最小二乘法进行后件参数辨识,辨识过程中根据规则对模型的贡献的大小,剔除一些对系统模型贡献较小的模糊规则。并在此基础上给出了一种基于改进递阶聚类模糊T-S模型建模方法的模糊预测控制算法,根据预测控制中的预测步长,建立多个包括当前时刻以前的输入输出数据、未来时刻的输入量的模糊预测模型,可以在不求解Diophantine方程的情况下通过最优化性能指标得到预测控制律。 研究一类非线性系统的多层递阶建模及参数预报,通过多层递阶方法建立预测模型,给出了一类非线性系统的多层递阶自适应预测控制算法。此方法不必考虑被控非线性系统的模型具体形式,只是根据系统输入输出,直接用与之等价的时变线性模型代替它。通过参数的在线辨识与预报,实现了单输入单输出非线性系统的自适应预测控制,有着比较广泛的适用性。 针对一类非线性系统,提出一种无模型预测控制方法,将无模型控制中的泛模型思想应用于非线性预测控制。在预测控制中,不对被控系统建立模型,利用输入输出数据辨识泛模型的特征向量,并利用多层递阶的办法对泛模型的特征向量进行预测,从而求得无模型预测控制律。无模型预测控制律中加上功能组合模块将和无模型控制器有着同样的优越性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李新忠,简林柯,何钺;连续跟踪轨迹的非线性系统迭代学习控制[J];机床与液压;1997年05期
2 丁伟东,孙志毅,吴聚华;一类非线性系统的迭代学习控制[J];系统仿真学报;2004年01期
3 徐余法;徐余法;俞金寿;;基于神经网络的非线性预测控制[J];电气自动化;2005年05期
4 沈永良;胡致强;赵建华;;基于动态非线性逼近的非线性系统预测控制[J];控制与决策;2007年01期
5 陈作贤;季海波;何德峰;;一类输出反馈非线性系统的鲁棒输出调节[J];中国科学技术大学学报;2008年12期
6 赵彤;许昕;曲绍华;;一类隐含控制输入非线性系统的自适应控制[J];青岛科技大学学报(自然科学版);2009年06期
7 王慧;容旭东;;非线性系统故障诊断与容错控制技术综述[J];浙江万里学院学报;2010年04期
8 罗国权,和永寿 ,翟应田;电容非线性系统倍周期状态下对小信号的响应[J];云南大学学报(自然科学版);1988年01期
9 韩京清;非线性系统的状态观测器[J];控制与决策;1990年03期
10 胡仰曾;;一类非线性系统参数辨识的新方法及其在生化发酵过程建模中的应用[J];自动化学报;1990年06期
11 金凤莲;;非线性系统用模拟计算机仿真的研究[J];大连轻工业学院学报;1992年Z2期
12 岳振军,曹祖庆,陈浩球;非线性系统参数估计的迭代Bayes方法[J];东南大学学报;1995年05期
13 马晓军,王小捷,文传源;基于神经网络的非线性系统的输出调节[J];控制与决策;1995年03期
14 黄淑芳;起飞车航向稳定非线性系统的仿真研究[J];数据采集与处理;1996年01期
15 鲍立威,沈平,何敏;用人工神经网络K-Net构造状态观测器[J];信息与控制;1997年02期
16 卢俊国,汪小帆,王执铨;离散时间非线性系统的一种新型状态观测器[J];南京理工大学学报;1998年04期
17 施阳,徐德民,严卫生,任章;一类不确定性非线性系统的神经网络稳定控制[J];西北工业大学学报;1998年03期
18 袁南儿;一类非线性系统的变强度通-断模糊控制策略[J];电工技术学报;1998年06期
19 严星刚,林辉,戴冠中;一类非线性系统的D型在线学习控制[J];航空学报;1999年01期
20 佟绍成,柴天佑,邵诚;一类大系统的间接自适应分散模糊控制[J];自动化学报;1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘勇;沈毅;胡恒章;;递归神经网络自适应滤波器[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1998年
2 徐建闽;欧松;韦岗;;一类非线性系统参数辨识的浮点遗传算法[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1996年
3 胡维多;文传源;;一个非线性输入输出解耦的动态状态反馈结构[A];1992年中国控制与决策学术年会论文集[C];1992年
4 徐维鼎;;一类非线性系统的线性化[A];1993中国控制与决策学术年会论文集[C];1993年
5 邓智泉;彭兆行;;异步电动机动力反馈线性化[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
6 秦孝艳;陈卫田;初学导;;不确定非线性系统的鲁棒自适应控制[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
7 曹曙光;;一般非线性系统的规范型[A];第三届全国控制与决策系统学术会议论文集[C];1991年
8 刘成;冯元琨;李春文;杜继宏;;非线性系统弱能控向量的递推算法[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
9 戴琼海;武宏伟;王普;李衍达;;基于动态递归神经网的鲁棒观测器研究[A];1998年中国控制会议论文集[C];1998年
10 李世华;田玉平;;一类二阶非线性系统的有限时间状态反馈控制器[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘晓华;非线性系统模糊控制研究[D];大连理工大学;2002年
2 赵峻;基于学习方法的非线性系统主动容错控制研究[D];中国矿业大学;2010年
3 何静;基于观测器的非线性系统鲁棒故障检测与重构方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
4 苏亚坤;基于T-S模糊模型的非线性系统的控制与滤波设计[D];青岛大学;2010年
5 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
6 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
7 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
8 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
9 张涛;非线性系统控制策略的研究[D];浙江大学;2001年
10 谢楠;不确定非线性时滞系统的保成本控制研究[D];中国海洋大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗忠宝;非线性自适应逆控制在无人机自驾仪中的应用研究[D];吉林大学;2008年
2 张金栋;非线性预测控制的鲁棒性研究[D];兰州理工大学;2003年
3 仲兆准;非线性系统的鲁棒无源化控制[D];南京理工大学;2005年
4 李秀英;非线性系统的模糊辨识与控制[D];黑龙江大学;2005年
5 侯志鹏;基于强化学习的模糊神经网络控制研究及应用[D];华北电力大学(北京);2007年
6 陈信怀;移相全桥零电压开关变换器中的非线性现象及其控制[D];安徽大学;2007年
7 朱丽雅;非线性不确定系统的自适应神经网络控制[D];南京信息工程大学;2008年
8 解琦;基带预失真技术研究[D];西安电子科技大学;2008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 贺超英;一类非线性系统的自适应控制器的设计与应用[D];湖南大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 俞杰吴胜 董斌;莫要泛化“非线性”[N];中国国防报;2007年
2 孟庆刚 王连心;中医药研究别忘了非线性[N];中国中医药报;2006年
3 黄尊文;军事思维模式的线性与非线性[N];解放军报;2006年
4 记者 杨晓 实习生 王荍;创建量子力学新论[N];四川日报;2005年
5 徐继鸿;“混沌”的魅力[N];新疆日报(汉);2000年
6 记者 芦伟/北京;非线性制播系统之解决方案[N];电子资讯时报;2003年
7 杨保国 本报记者 吴长锋;“能得人和事不难”[N];科技日报;2010年
8 本版编辑 覃光华 方华 本刊记者 庞亚斌;面向对象技术:让洪水预报更及时[N];中国水利报;2006年
9 张晔 王燕宁;陶醉于非线性之美[N];科技日报;2006年
10 本报记者  张蕾;干科学事业 绘精彩人生[N];光明日报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978