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输入状态稳定的鲁棒预测控制 总被引:1,自引:0,他引:1
以有界干扰非线性系统为研究对象,设计一种基于近似可达集的鲁棒预测控制方法。该方法以鲁棒控制不变集作为终端约束集,采用一种简单的三次多项式逼近预测控制的待优化控制律,通过在线优化求解三次多项式的各项系数,并从理论上证明了所设计的鲁棒预测控制律可以使系统输入状态稳定。最后通过仿真实例验证了所提出的鲁棒预测控制方法的可行性和有效性。 相似文献
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研究非线性系统的稳定性和跟踪优化问题,针对未知参数非线性系统的参数辨识和输出跟踪问题,给出参数自适应广义预测控制方法,为使辨识模型能实时反映被控对象特性以及输出对设定值的跟踪有较高精度.提出将非线性系统转化为受控自回归滑动平均模型,根据输入输出数据辨识模型参数.采用广义预测控制滚动优化的策略得出最优控制律,将最优控制律作用于对象实现非线性系统的优化控制以及系统输出对设定值的跟踪控制.明显克服了自适应控制对模型精度要求高的缺陷且具有在线辨识,滚动优化的特点.最后,通过仿真实例验证了方法的有效性. 相似文献
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如何设计简单的控制策略对复杂非线性系统进行控制是控制界还未解决的难题.非线性广义最小方差控制律的提出使得非线性控制器的设计可以基于更为一般的非线性模型,并且控制器易于实现.整个系统包含时滞环节,稳定的非线性输入子系统和一个可以用多项式或者状态空间描述的子系统.通过最小化由误差加权项、状态加权项和输入加权项组成的信号的方差得到优化控制器.在系统为开环稳定的情况下,可用史密斯预估器进行控制.本文首先介绍了非线性广义最小方差控制的发展进程,然后综述了基于状态空间和多项式描述的系统的非线性广义最小方差控制器的设计以及其现状和今后的发展方向. 相似文献
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本文针对带有参数不确定和输入饱和的单输入单输出(SISO)仿射非线性系统,利用反馈线性化,将非线性系统转化为带有扰动和状态依赖输入饱和的多胞线性参变(LPV)模型,进而提出一种基于平方和(SOS)的鲁棒模型预测控制器(RMPC)设计方法.基于多胞RMPC控制器,设计加权状态反馈控制律,通过引入范数有界定理,确保扰动下预测状态收敛到不变集内,并利用勒让德多项式近似和SOS技术,将状态依赖输入饱和约束转化为多项式凸优化问题,以获得实际和辅助状态反馈律,所设计的SOS-RMPC控制器能够保证闭环系统的稳定性.通过与常规多胞RMPC控制器的仿真比较,验证了本方法的有效性,并进一步仿真分析了勒让德多项式阶次对控制器性能的影响. 相似文献
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卫星姿态直接自适应模糊预测控制 总被引:1,自引:0,他引:1
对具有模型不确定性和未知外干扰的卫星姿态系统提出了多输入多输出直接自适应模糊预测跟踪控制设计方法. 此方法先基于卫星姿态动力学模型设计出非线性广义预测控制律, 再构造直接自适应模糊控制器逼近预测控制律中因模型不确定性引起的未知项. 文中证明了所设计的控制律能使卫星跟踪给定的期望姿态轨迹, 跟踪误差收敛到原点的小邻域内. 仿真结果验证了此方法的有效性. 相似文献
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针对一类离散时间单输入-单输出(single-input single-output, SISO)非线性动态系统,将非线性切换控制与基于深度学习的未建模动态估计方法相结合,提出了一种新的非线性广义预测控制方法。该方法针对未建模动态的未知增量,通过使用基于深度学习技术的长短记忆神经网络(long short-term memory, LSTM)进行预估,设计了一种带有未建模动态增量估计的非线性广义预测控制器,增强控制性能。对所提的控制算法进行了稳定性和收敛性分析,最后通过数值仿真实验验证了所提方法的有效性。 相似文献
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It is well known that multi‐input, multi‐output nature of nonlinear system and generalized exosystem have posed some challenges to output regulation theory. Recently, the global robust output regulation problem for a class of multivariable nonlinear system subject to a linear neutrally stable exosystem has been studied. It has been shown that a linear internal model‐based state feedback control law can lead to the solution of previous problem. In this paper, we will further study the global robust output regulation problem of the system subject to a nonlinear exosystem. By utilizing nonlinear internal model design and decomposing the multi‐input control problem into several single‐input control problems, we will solve the problem by recursive control law design. The theoretical result is applied to the non‐harmonic load torque disturbance rejection problem of a surface‐mounted permanent magnet synchronous motor. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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Adaptive-Predictive Control of a Class of SISO Nonlinear Systems 总被引:5,自引:0,他引:5
In this paper, an adaptive-predictive control algorithm is developed for a class of SISO nonlinear discrete-time systems based on a generalized predictive control (GPC) approach. The design is model-free, based directly on pseudo-partial-derivatives derived on-line from the input and output information of the system using a recursive least squares type of identification algorithm. The proposed control is especially useful for nonlinear systems with vaguely known dynamics. Robust stability of the closed-loop system is analyzed and proven in the paper. Simulation and real-time application examples are provided for real nonlinear systems which are known to be difficult to model and control. 相似文献
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基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制 总被引:1,自引:0,他引:1
针对一类非线性多变量离散时间动态系统,提出了基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制方法.该控制方法由线性鲁棒广义预测解耦控制器和神经网络非线性广义预测解耦控制器以及切换机构组成.线性鲁棒广义预测解耦控制器用于保证闭环系统输入输出信号有界,神经网络非线性广义预测解耦控制器能够改善系统性能.切换策略通过对上述两种控制器的切换,保证系统稳定的同时,改善系统性能.同时本文给出了所提自适应解耦控制方法的稳定性和收敛性分析.最后,通过仿真实例验证了该方法的有效性. 相似文献
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非线性系统的神经网络鲁棒自适应跟踪控制 总被引:1,自引:0,他引:1
针对一类具有未知非线性函数和未知虚拟系数非线性函数的二阶非线性系统,提出了一种神经网络鲁棒自适应输出跟踪控制方法.用李雅普诺夫稳定性分析方法证明了本文的神经网络自适应控制器能够使受控系统内的所有信号均为有界.选择的神经网络权值调整规律可以防止自适应控制中的参数漂移. 相似文献
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提出了一种滑模等式约束的广义预测控制方法.该方法将广义预测控制与离散滑模控制结合起来用于具有大惯性、大时滞、时变和非线性的热力站换热机组的供水温度控制系统中,并采用柔化输入信号的方法,可避免广义预测控制算法中的矩阵求逆,有效缩短了预测时域,减小计算量.最后给出了稳定性分析并通过仿真验证了该方法的有效性. 相似文献
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基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测控制 总被引:9,自引:0,他引:9
针对一类不确定非线性离散时间动态系统, 提出了基于神经网络与多模型的非线性广义预测自适应控制方法. 该自适应控制方法由线性鲁棒广义预测自适应控制器, 神经网络非线性广义预测自适应控制器和切换机制三部分构成. 线性鲁棒广义预测自适应控制器保证闭环系统的输入输出信号有界, 神经网络非线性广义预测自适应控制器能够改善系统的性能. 切换策略通过对上述两种控制器的切换, 保证系统稳定的同时, 改善系统性能. 给出了所提自适应方法的稳定性和收敛性分析. 最后通过仿真实例验证了所提方法的有效性. 相似文献
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In this paper, an observer-based event-triggered distributed model predictive control method is proposed for a class of nonlinear interconnected systems with bounded disturbances, considering unmeasurable states. First of all, the state observer is constructed. It is proved that the observation error is bounded. Second, distributed model predictive controller is designed by using observed value. Meanwhile, the event-triggered mechanism is set by using the error between the actual output and the predicted output. The setting of event-triggered mechanism not only ensures the error between the actual output and the predicted output within a certain range, but also reduces the calculation amounts of solving the optimization problem. The states of each subsystem enter the terminal invariant set by distributed model predictive control, and then are stabilized in the invariant set under the action of output feedback control law. In addition, sufficient conditions are given to ensure the feasibility of the algorithm and the stability of the closed-loop system. Finally, the numerical example is given, and the simulation results verify the effectiveness of the proposed algorithm. 相似文献
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