基于精确线性化的MIMO双线性系统预测函数控制

针对典型多输入多输出双线性系统, 提出了基于非线性过程精确反馈解耦线性化的预测函数控制方法这是一种分层的控制策略, 首先设计一个静态的非线性状态反馈, 使得闭环系统是输入输出解耦和线性的;然后设计一组单输入单输出预测函数控制器, 下层为上层预测函数控制提供一组单输入单输出模型, 而上层预测函数控制以其固有的鲁棒性来补偿参数变化和解耦线性化的近似性, 并以纸机加压网前箱为例进行了仿真实验, 结果是令人满意的.     

单相有源电力滤波器非线性统一控制策略

目前有源电力滤波器控制策略都采用电流内环和电压外环的双环控制.本文提出了一种基于精确反馈线性化的单相有源电力滤波器统一控制策略.在单相有源电力滤波器仿射非线性模型基础上,通过求解偏微分方程得到一个包含补偿电流变量和直流侧电压变量的输出函数,并推导出了其状态反馈精确线性化非线性控制律,将原非线性系统转换成微分同胚的二阶线...     

不对称信息理论与非线性鲁棒控制算法

针对非线性船舶航向保持系统,通过设计其精确反馈线性化控制器,给出一种物理意义更明显的解释,即非线性精确反馈线性化控制器由非线性函数项和常规线性控制器组成．将简化的精确反馈线性化法与闭环增益成形算法相结合,设计其非线性鲁棒控制器,增加了信息的传递量,在提高系统鲁棒性能的基础上,使该算法成为实际工程上可用的算法．仿真结果表明,当信息传递充分时,航向保持效果良好．     

电力系统非线性切换励磁控制

针对反馈线性化方法难以同时提高电力系统的功角稳定性和电压调节特性的问题,提出了基于分层设计思想的非线性切换励磁控制方法.首先采用逆系统方法实现了系统的反馈线性化,然后根据Lyapunov函数方法对包含零动态的部分线性化系统设计了切换励磁控制器.在电力系统专用仿真平台上的仿真结果证明了所设计的切换控制器能够有效改善功角稳...     

互联非线性系统反馈主导控制设计方法及汽门开度控制应用

分析了电力系统非线性的数学性质,指出电力系统非线性是一种有界非线性.在此基础上,将反馈主导方法(feedback domination method,FDM)引入多机电力系统非线性控制.该方法与反馈线性化方法不同;反馈线性化方法是通过反馈将原非线性系统转化为线性系统,反馈主导方法则是通过反馈将原非线性系统转换为特定形式的非线性系统,该特定形式的非线性系统的动态由反馈引入的非线性部分主导.以多机系统非线性汽门控制问题为例,设计了反馈主导非线性汽门控制器,该控制器仅包含本地量测量,易于实现.数值仿真表明,多机系统反馈主导非线性汽门控制器可显著提高电力系统暂态稳定性.     

基于反馈线性化的永磁同步电机模型预测控制

提出一种基于反馈线性化和模型预测控制(MPC)策略的永磁同步电机(PMSM)控制方案.运用微分几何理论讨论了非线性PMSM模型可进行反馈线性化的充分必要条件,并将其转换为新坐标空间中的线性模型;分析了MPC原理和对系统约束条件的处理方法.针对获得的PMSM线性模型,分别采用MPC和状态反馈极点配置方法设计了控制器.在有...     

磁浮列车的非线性控制问题研究

建立了磁浮列车悬浮系统模型, 针对模型的非线性问题, 利用反馈线性化技术, 将系统的输入-状态线性化, 设计出一个P控制器和一个非线性补偿器, 得到了良好的仿真结果. 在此基础上, 进行了数字控制实验, 比较了仿真和实验结果. 实验表明反馈线性化技术可以解决磁浮列车非线性模型的控制问题.     

广义准无限时域非线性预测控制

将准无限时域非线性预测控制方法推广到更一般的情况, 并给出了闭环约束系统的稳定性条件及最优解的存在条件. 基于反馈线性化技术讨论了广义准无限时域非线性预测控制的实现及较大终端域的获取. 该方法能显著减少在线优化所需的时间.     

反馈可线性化系统的一种新的自适应调节器设计

针对反馈可线性化系统,利用含估计参数的非线性反馈及微分同胚变换,给出一种新的,自 适应调节器设计方案.它不要求线性化微分同胚变换后系统具有特定形式,对系统所含非线 性也不作限制,它只要求变换后系统的两个特定函数矩阵在点点均为能控(稳)对.该算法的 渐近稳定性由文中定理证明.     

双馈风力发电机非线性模型预测控制

在现代风力发电厂中, 需对双馈式风力发电机(Doubly fed induction generator, DFIG)进行有效控制来确保高效率和高负荷跟踪能力. 风力发电厂包含很多不确定因素和非线性因素, 传统的线性控制器往往难以奏效. 本文针对双馈式风力发电机的功率控制提出了一种非线性模型预测控制方法. 文中的目标函数考虑了现实约束下的经济因素和设定值跟踪能力, 同时降低机组磨损和机械疲劳. 预测值可基于输入输出反馈线性化(Input-output feedback linearization, IOFL)策略来计算. 仿真实验结果验证了所构造的非线性模型预测控制器的有效性.     

基于反向学习的跨种群差分进化算法

针对差分进化（DE）算法存在的寻优精度低、收敛速度慢等问题,借鉴混沌分散策略、反向学习策略（OBL）以及跨种群并行机制,提出一种基于反向学习的跨种群差分进化算法（OLCPDE）。采用混沌分散策略进行种群初始化,将种群划分为精英种群和普通种群,对两个子种群分别采用标准的差分进化策略和基于反向学习的差分进化策略;同时,为进一步提高算法对单峰函数的求解精度和稳定性,采用了一种跨种群的差分进化策略,运用三种策略对子种群进行操作,达到共同进化的目的。实验独立运行30次,OLCPDE在12个标准的测试函数中,有11个函数都能稳定地收敛到全局最优解,优于对比算法。实验结果表明,OLCPDE收敛精度高,能有效避免陷入局部最优点。     

基于自抗扰速度调节器的矩阵变换器驱动 永磁同步电机直接转矩控制

针对永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor,PMSM）系统,采用矩阵变换器（matrix converter,MC）驱动方式,提出了基于自抗扰技术（active disturbance rejection control,ADRC）的直接转矩控制（direct torque control,DTC）策略．用MC替换常规交—直—交变换器,以提高系统输入侧功率因数（power factor,PF）;用ADRC替换常规电机调速系统中的PI速度调节器,以提高系统的鲁棒性．首先,建立MC驱动PMSM系统的数学模型,并给出ADRC速度调节器和MC驱动PMSM的DTC设计思路和方法．基于ADRC的DTC策略能够使MC驱动的PMSM系统稳定运行,具有较好的转速和转矩控制效果,且输入侧PF能够达到1．然后,将其与基于PI的DTC策略相比较,该策略具有更强的抗负载干扰能力和跟踪给定转速变化的能力．最后,通过仿真实验验证该方法的正确性和有效性.     

基于社区结构的复杂网络鲁棒性优化策略

为在复杂网络鲁棒性优化过程中尽可能保留网络初始社区结构,分析重连边策略对网络社区结构的影响,提出一种结合社区结构的复杂网络鲁棒性优化策略。采用Louvain算法确定复杂网络社区结构,利用模拟退火算法提升复杂网络中单个社区的内部鲁棒性,使用改进的智能重连边策略（Smart Rewiring）提升社区间的连接鲁棒性,并通过标准化互信息指标评价鲁棒性优化过程中社区结构的保留程度。在BA、WS和WU-PowerGrid网络中的实验结果表明,与Smart Rewiring和MA策略相比,该策略能在提升网络鲁棒性的同时尽可能保留网络初始社区结构。     

Energy Control of Plug-In Hybrid Electric Vehicles Using Model Predictive Control With Route Preview

The paper proposes an adoption of slope, elevation, speed and route distance preview to achieve optimal energy management of plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs). The approach is to identify route features from historical and real-time traffic data, in which information fusion model and traffic prediction model are used to improve the information accuracy. Then, dynamic programming combined with equivalent consumption minimization strategy is used to compute an optimal solution for real-time energy management. The solution is the reference for PHEV energy management control along the route. To improve the system's ability of handling changing situation, the study further explores predictive control model in the real-time control of the energy. A simulation is performed to model PHEV under above energy control strategy with route preview. The results show that the average fuel consumption of PHEV along the previewed route with model predictive control (MPC) strategy can be reduced compared with optimal strategy and base control strategy.      

一种新的三相AC／DC PWM整流器控制策略

为了实现交流输入和整功率因数,提出了一种基于自适应B样条(BS)神经网络的三相PWM整流器控制策略;建立了在线训练BS神经网络的控制规律;提出了神经网络在线学习的新算法;运用空间矢量建模获得整流器的开关常数;使整个控制策略能够适合实时控制和自适应场合．利用DSP技术实现了整个控制策略．同时通过计算机仿真和现场实验证明了这个控制策略不仅具有稳定性好,而且具有响应快和整功率因数等优点．     

可变脉冲控制下的多智能体系统固定时间一致性研究

为降低网络节点间的通信成本并提升系统收敛速度,提出基于可变脉冲控制的多智能体系统(MASs)固定时间一致性的双阶控制(TSC)策略。将整个控制周期分为可变脉冲控制阶段和固定时间连续控制阶段,根据实际应用需求动态调整脉冲控制和固定时间控制的时间周期,并且在脉冲时间窗内可随机进行脉冲采样。采用固定时间一致性理论使MASs的一致性时间不依赖于系统的初始条件,引入随机扰动增强TSC策略在实际系统中的可用性,利用Lyapunov函数、代数图论和矩阵分析得到系统达到固定时间一致性的充分条件。通过具有切换拓扑结构的领导-跟随者数值仿真案例验证了理论分析的有效性,并表明TSC策略的收敛时间和通信次数相比于单一可变脉冲控制和单一固定时间连续控制分别减少了0.07 s和6～9。     

一种面向领域本体的教学策略研究方法

教学策略是智能教学系统研究的一个核心问题。论文提出一种基于领域本体的教学策略研究方法,该方法主要包括微教学策略、宏教学策略和教学策略描述语言(TSDL),在领域本体抽象层上实现多个学科教学和个别化教学。该方法在智能教学系统NKI-Tutor中已实现。     

基于协调器与遗传算法的云存储数据复制策略

针对云存储数据过程,结合协调器与遗传算法提出一种新的数据复制策略。在Hadoop分布式文件系统体系结构基础上构建一个用于复制管理的协调器,采用接收查询算法和遗传算法接收查询,并将其发送给合适的节点以满足用户期望的服务质量功能需求,同时考虑一个查询中数据块的物理位置以获得更好的复制参数。仿真结果表明,与目前典型的数据中心选择和动态数据复制策略以及逐步删除和添加数据副本策略相比,该数据复制策略不仅优化了系统的负荷分配,而且具有更高的可用性和更小的延迟。     

基于免疫策略的信道资源分配算法

根据信道分配的限制条件和特点应用免疫策略算法（ISA）,提出了基于 ISA的一种整体优化的动态信道资源分配方案,其特点是保证最大程度的紧致分配。同时针对遗传算法的退化现象引入免疫策略算法,较好解决了遗传算法的退化问题。实验仿真表明,该方案与现有的固定信道分配（FCA）、动态信道分配（DCA）方案和改进遗传算法信道分配方案（IGADCA）相比,有较小的呼阻率。     

差分进化算法的交叉概率因子递增策略研究

为了有效地控制差分进化算法的全局搜索和局部搜索,基于递增交叉概率因子的基本思想,在已有的自适应二次变异差分进化算法的基础上,提出了开口向下抛物线、开口向上抛物线和指数曲线3种非线性的交叉概率因子递增策略,并用4种经典函数对它进行测试。测试结果表明,对于多数连续优化问题,在初始参数相同的情况下,凹函数递增策略优于线性策略,而线性优于凸函数策略。凹函数递增策略能够在不影响收敛精度的情况下较大幅度地提高差分进化算法的收敛速度。