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广义预测控制的快速算法研究及应用

广义预测控制(Generalized Predictive Control)是80年代产生的一种新型计算机控制方法,是预测控制中最具代表性的算法之一。它一出现就受到了国内外控制理论界和工业界的重视,成为研究领域中最为活跃的一种预测控制算法。但由于其矩阵的计算量大,特别是多变量系统,计算量更大,因此,很不适合工业过程中一些要求快速性高,实时性强的系统。针对这一问题,本文在参考了大量国内外文献的基础上,提出了快速广义预测控制算法,并针对典型的工业模型做了仿真研究。首先,针对基本广义预测控制算法存在的局限性,提出了一种改进的广义预测控制算法。该算法很好地抑制了超调,也兼顾了一定的快速性,但是由于计算量没有得到实质性的减少,因而快速性没有明显的提高。预测函数控制作为近几年发展起来的一种新型预测控制方法倍受关注,其最大的特点是控制量计算方程简单,实时控制计算量小,特别适用于快速系统的控制。因此,在基本广义预测控制算法中,引入预测函数,提出  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

广义预测控制改进算法研究及应用

广义预测控制是80年代产生的一种新型计算机控制方法,是预测控制中最具有代表性的算法之一。它一出现就受到了国内外控制理论界和工业界的重视,成为研究领域最为活跃的一种预测控制算法。但由于广义预测控制中控制律的计算需要求解Diophantine方程和逆矩阵,计算量大,因此,很不适合工业过程中一些要求快速性高、实时性强的系统。针对这一问题,本文在参考国内外相关文献的基础上,对广义预测控制快速算法进行了研究,主要研究内容如下:首先,在广义预测控制基本算法的基础上,从广义预测控制与神经网络、与模糊控制等的结合方面,综述了广义预测控制的各种快速算法,并对广义预测控制的特点和参数选择进行了介绍。其次,针对广义预测控制算法中计算量大的问题,提出了一种改进的广义预测控制快速算法,在基本的广义预测控制算法中引入约束矩阵,从而将广义预测控制中的矩阵求逆部分变为标量形式进行求解,大大减小了计算量,并在此算法中引入Elman神经网络,可以使广义预测控制算法...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

《传感器世界》2012年10期
传感器世界

基于稳定平台的广义预测控制算法

广义预测控制算法(GPC)大都属于间接算法,即通过辨识被控对象的参数,进行多步预测和在线滚动优化来设计控制律,所以需要求解逆矩阵,计算量大。提出一种改进的广义预测控制算法,这是一种直接算法,直接估计控制器的参数,避...  (本文共4页) 阅读全文>>

《华中科技大学学报(自然科学版)》2007年07期
华中科技大学学报(自然科学版)

升压变换器的电流环预测控制算法

通过数学分析建立了升压变换器的电压控制外环、电流控制内环的系统模型,提出了一种电流预测控制算法,将电压控制器产生的电流指令作为电流预测值使用,以提高...  (本文共3页) 阅读全文>>

《中国科学技术大学学报》2007年12期
中国科学技术大学学报

一种具有大工作域的非线性预测控制算法(英文)

首先提出了一种同时具有计算量小和工作域大等优点的非线性预测控制算法,该算法的这些优点是由于在基于...  (本文共8页) 阅读全文>>

《控制工程》2005年S1期
控制工程

广义预测控制算法的研究

针对一类输出波动幅度较大的控制问题,提出了一种改进的广义预测控制算法。这种新算法对经典的广义预测控制算法中的控制目标进行...  (本文共3页) 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

应用于嵌入式系统的快速模型预测控制算法研究

近二十年来,预测控制理论与技术逐渐发展成熟,由于计算资源需求较大,预测控制算法在石油化工、电力系统等控制周期较长的对象上取得了广泛的应用。近年来,随着嵌入式系统的飞速发展,航天、汽车等快速被控对象对控制性能的要求不断提高,基于嵌入式系统的快速预测控制(fast MPC)逐渐成为研究热点。FPGA、ARM等作为广泛采用的嵌入式平台,本身具有大量可编程逻辑资源,这种特性可以实现诸如矩阵计算一样的复杂计算。本文围绕着快速模型预测控制算法以及嵌入式应用,利用Buck DC-DC电路等高采样电力电子器件作为对象进行研究,取得以下成果:·针对含有复数极点的二阶对象Buck DC-DC电路,推导相应的预测函数控制算法。预测函数控制算法通过一步预测的办法,快速达到设定值以实现对DC-DC变换器进行控制,避免了一般MPC需要滚动优化而带来的计算资源的不足。最后通过GPIC实现对DC-DC电路的实际控制,实验结果表明,DC-DC变换器输出电压在GP...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>