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变参考轨迹下的鲁棒迭代学习模型预测控制 预览
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作者 马乐乐 刘向杰 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期1933-1945,共13页
迭代学习模型预测控制是针对间歇过程的先进控制方法.它能通过迭代高精度跟踪给定参考轨迹,并保证时域上的闭环稳定性.然而,现有的迭代学习模型预测控制算法大多基于线性/线性化系统,且没有考虑参考轨迹变化的情况.本文基于线性参变系... 迭代学习模型预测控制是针对间歇过程的先进控制方法.它能通过迭代高精度跟踪给定参考轨迹,并保证时域上的闭环稳定性.然而,现有的迭代学习模型预测控制算法大多基于线性/线性化系统,且没有考虑参考轨迹变化的情况.本文基于线性参变系统提出一种能有效跟踪变参考轨迹的鲁棒迭代学习模型预测控制算法.首先,采用线性参变模型准确涵盖原始非线性系统的动态特性.然后,将鲁棒H∞控制与传统迭代学习模型预测控制相结合,抑制变参考轨迹带来的跟踪误差波动,通过优化线性矩阵不等式约束下的目标函数求得控制输入.深入分析了鲁棒迭代学习模型预测控制的鲁棒稳定性和迭代收敛性.最后,通过对数值例子和连续搅拌反应釜系统的仿真验证了所提出算法的有效性. 展开更多
关键词 H∞控制 变参考轨迹 迭代学习控制 线性参变模型 鲁棒模型预测控制
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带有随机网络丢包的工业信息物理系统的鲁棒模型预测控制器设计 预览
2
作者 蔡宏斌 李平 +1 位作者 苏成利 曹江涛 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第7期1921-1933,共13页
在工业信息物理系统中,针对一类遭受随机网络丢包的线性离散时间系统,提出了一种新颖的具有主动补偿机制的鲁棒模型预测控制方法。首先,将网络丢包的过程描述成伯努利概率分布;然后,通过利用 Lyapunov 稳定性理论,求解一组线性矩阵不等... 在工业信息物理系统中,针对一类遭受随机网络丢包的线性离散时间系统,提出了一种新颖的具有主动补偿机制的鲁棒模型预测控制方法。首先,将网络丢包的过程描述成伯努利概率分布;然后,通过利用 Lyapunov 稳定性理论,求解一组线性矩阵不等式获得控制器存在的充分条件。此外,本文考虑了丢包率具有不确定性和未知的两种情况,大幅度降低了控制器的保守性。设计的鲁棒模型预测控制方法不仅能有效地清除工业信息物理系统中的网络丢包问题带来的负面影响,而且还能保证闭环系统的稳定性。最后,利用两个仿真例子证明提出方法的优越性和有效性。 展开更多
关键词 鲁棒模型预测控制 网络控制系统 丢包 线性矩阵不等式(LMIs)
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基于最小衰减率多面体不变集的鲁棒模型预测控制
3
作者 杨世忠 邢丽娟 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2019年第1期74-79,共6页
针对一类具有输入输出约束的多胞体结构线性变参数系统,提出了一种基于最小衰减率多面体不变集的鲁棒模型预测控制算法,算法分为在线和离线两个部分.为增强系统控制效果,提高系统响应速度,离线算法首先采用寻求状态变量的最小衰减率的... 针对一类具有输入输出约束的多胞体结构线性变参数系统,提出了一种基于最小衰减率多面体不变集的鲁棒模型预测控制算法,算法分为在线和离线两个部分.为增强系统控制效果,提高系统响应速度,离线算法首先采用寻求状态变量的最小衰减率的方法优化出一系列状态变量及相应的状态反馈控制律,然后构建出相应的多面体不变集序列;在线算法根据当前实测状态变量,在多面体不变集序列内确定状态变量所处的最小多面体不变集,通过在线优化得出系统的控制输入.给出了鲁棒模型预测控制算法的详细步骤和系统的闭环稳定性证明.仿真结果验证了本算法的有效性,表明本算法使系统的闭环响应更为快速和稳定. 展开更多
关键词 线性变参数系统 鲁棒模型预测控制 最小衰减率 多面体不变集 在线优化
A Nash Game Approach to Mixed H2/H∞ Model Predictive Control: Part 3–Output Feedback Case
4
作者 Pakkiriswamy Aadaleesan Prabirkumar Saha 《国际自动化与计算杂志:英文版》 EI CSCD 2018年第5期616-624,共9页
关键词 控制器 大小写 反馈 混合 产量 建模 预兆 纳什
线性参数时变可测系统的混合反馈预测控制 预览
5
作者 郑鹏远 王针针 +1 位作者 相振东 冯冬涵 《浙江大学学报:工学版》 CSCD 北大核心 2018年第4期703-709,共7页
针对参数可测的线性参数时变(LPV)系统,通过综合增益调度控制思想和多步控制集方法,设计鲁棒反馈预测控制器.借鉴增益调度控制扩大设计自由度,改善系统控制性能的优点,设计基于增益调度控制和普通反馈控制律序列的多步混合反馈预测控制... 针对参数可测的线性参数时变(LPV)系统,通过综合增益调度控制思想和多步控制集方法,设计鲁棒反馈预测控制器.借鉴增益调度控制扩大设计自由度,改善系统控制性能的优点,设计基于增益调度控制和普通反馈控制律序列的多步混合反馈预测控制策略.在首步椭圆集采用增益调度控制律,有效地利用可测的参数信息提高系统控制性能;在余下的椭圆集系列采用多步控制律,降低在线优化算法的计算量,在控制性能和计算负担之间进行有效平衡.利用该混合反馈预测控制器可以有效地利用当前可测的参数信息,且以较低的在线计算量取得了较优的控制性能.仿真结果验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 线性参数时变系统 鲁棒预测控制 增益调度控制 多步混合反馈控制律 线性矩阵不等式
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数值界不确定关联大系统Plug-and-play分散鲁棒模型预测控制 预览
6
作者 李艳芬 刘晓华 《鲁东大学学报:自然科学版》 2018年第2期105-111,共7页
针对一类状态矩阵、控制矩阵存在数值界不确定性的关联大系统,研究了plug-and-play(PNP)分散鲁棒预测控制器设计问题.首先通过有界实引理,将不确定性转化成线性矩阵不等式;然后对于大系统之间的关联项,采用PNP操作,求解优化问题得到分... 针对一类状态矩阵、控制矩阵存在数值界不确定性的关联大系统,研究了plug-and-play(PNP)分散鲁棒预测控制器设计问题.首先通过有界实引理,将不确定性转化成线性矩阵不等式;然后对于大系统之间的关联项,采用PNP操作,求解优化问题得到分散鲁棒预测控制器;最后数值仿真算例证明了算法的有效性. 展开更多
关键词 数值界不确定 PNP控制 分散控制 鲁棒模型预测控制
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基于鲁棒模型预测控制的智慧社区分层级多时间尺度协调优化调度 预览
7
作者 刘宝林 周少雄 +1 位作者 曾智基 杨苹 《可再生能源》 北大核心 2018年第11期1677-1683,共7页
文章提出了基于鲁棒模型预测控制的分层级多时间尺度协调优化调度策略。该策略针对具有双级结构的智慧社区能源系统,包括日前全局优化调度算法和日内微电网并网功率控制方法。日内全局优化调度算法以可再生能源出力最大化下的网络损耗... 文章提出了基于鲁棒模型预测控制的分层级多时间尺度协调优化调度策略。该策略针对具有双级结构的智慧社区能源系统,包括日前全局优化调度算法和日内微电网并网功率控制方法。日内全局优化调度算法以可再生能源出力最大化下的网络损耗最小为优化目标,将微电网视为一个功率可控的节点,通过二阶锥规划方法求解非凸非线性规划问题。日内微电网并网功率控制方法采用考虑有界随机扰动及机会约束的鲁棒模型预测控制,为加快粒子算法的寻优能力和处理机会约束,提出了适于在线滚动优化的改进粒子群算法。通过算例仿真验证了所提出的分层级多时间尺度协调控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 智慧社区 微电网 分层级多时间尺度 优化调度 二阶锥规划 鲁棒模型预测控制
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基于RMPC的高超声速飞行器输入饱和控制 被引量:1
8
作者 胡超芳 任艳丽 解倩倩 《航天控制》 CSCD 北大核心 2016年第2期20-26,30共8页
摘要针对带有输入饱和限制的高超声速飞行器非线性纵向运动模型,提出了一种鲁棒模型预测控制器(RMPC)设计方法。利用雅克比线性化以及张量积(T—P)模型转换方法,将高超声速飞行器非线性模型转化为多胞线性参变(LPV)模型。在此... 摘要针对带有输入饱和限制的高超声速飞行器非线性纵向运动模型,提出了一种鲁棒模型预测控制器(RMPC)设计方法。利用雅克比线性化以及张量积(T—P)模型转换方法,将高超声速飞行器非线性模型转化为多胞线性参变(LPV)模型。在此基础上,将输入饱和表示为实际反馈控制律与辅助反馈控制律构成的凸包,建立饱和RMPC控制器,并通过引入辅助矩阵来降低其保守性,利用线性矩阵不等式(LMI)求解,以保证输入饱和条件下闭环系统的控制性能和稳定性。通过与其它RMPC控制器的仿真比较,验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 输入饱和 鲁棒预测控制 张量积 线性参变模型
基于事件触发的鲁棒预测控制器设计 预览
9
作者 陆玲 牛玉刚 邹媛媛 《华东理工大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期515-522,共8页
摘要:针对干扰有界的线性离散系统,提出了事件触发的鲁棒预测控制算法。首先,采用紧约束方法设计系统的鲁棒预测控制优化问题;然后,根据求解优化问题得到的一组最优控制律序列,为后续多个时刻构造满足优化问题约束条件的鲁棒可行... 摘要:针对干扰有界的线性离散系统,提出了事件触发的鲁棒预测控制算法。首先,采用紧约束方法设计系统的鲁棒预测控制优化问题;然后,根据求解优化问题得到的一组最优控制律序列,为后续多个时刻构造满足优化问题约束条件的鲁棒可行控制律序列;最后,根据输入一状态稳定性理论,得出保证系统鲁棒稳定的事件触发条件,从而完成事件触发鲁棒预测控制器的设计。仿真结果表明了事件触发条件的有效性,以及本文算法在减少系统计算量方面的优越性。 展开更多
关键词 鲁棒预测控制 紧约束 输入-状态稳定性 事件触发条件
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基于神经网络优化的鲁棒模型预测控制 预览
10
作者 梁肖 崔宝同 楼旭阳 《江南大学学报:自然科学版》 CAS 2015年第6期776-781,共6页
在工业过程控制中,由于存在模型失配、不确定性和外部扰动等因素的影响,容易造成系统不稳定,影响控制效果。为提高控制系统鲁棒性,提出采用投影神经网络优化鲁棒模型预测控制问题。将鲁棒模型预测控制问题转化成min-max优化问题进行处理... 在工业过程控制中,由于存在模型失配、不确定性和外部扰动等因素的影响,容易造成系统不稳定,影响控制效果。为提高控制系统鲁棒性,提出采用投影神经网络优化鲁棒模型预测控制问题。将鲁棒模型预测控制问题转化成min-max优化问题进行处理,并采用投影神经网络模型进行在线求解。该神经网络动态优化方法充分发挥了神经网络并行和分布式处理的优点,且简单结构易于电路实现,并具有全局收敛特性。通过多相流量计仿真实验,表明该算法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 鲁棒模型预测控制 min-max问题 投影神经网络
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时变不确定系统的输出反馈鲁棒预测控制方法 预览
11
作者 王超 张胜修 +1 位作者 张超 秦伟伟 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期71-77,共7页
针对存在有界干扰的多胞线性时变系统,提出了在系统状态不可测时的输出反馈Tube不变集鲁棒模型预测控制方法.该方法基于状态反馈Tube不变集鲁棒模型预测控制策略,在性能指标与控制器设计中直接利用观测状态,通过对真实状态和观测状态定... 针对存在有界干扰的多胞线性时变系统,提出了在系统状态不可测时的输出反馈Tube不变集鲁棒模型预测控制方法.该方法基于状态反馈Tube不变集鲁棒模型预测控制策略,在性能指标与控制器设计中直接利用观测状态,通过对真实状态和观测状态定义多面体不变集序列,确保给出的基于估计状态的反馈控制律使包含状态观测器在内的整个闭环系统状态鲁棒渐近稳定,并收敛于终端干扰不变集.仿真结果验证了该控制方法的有效性. 展开更多
关键词 有界干扰 多胞不确定系统 鲁棒模型预测控制 状态估计 输出反馈 多面体不变集
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具有自适应噪声边界的Tube可达集鲁棒预测控制 预览 被引量:4
12
作者 王超 张胜修 +1 位作者 秦伟伟 郑建飞 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期11-18,共8页
针对过程噪声设定边界与真实噪声边界失配的有界干扰离散线性不确定系统,提出一种具有自适应噪声边界的Tube可达集鲁棒模型预测控制方法.首先,该算法引入基于MIT规则的自适应集员滤波在线估计系统状态和噪声边界.其次,基于估计值,通过... 针对过程噪声设定边界与真实噪声边界失配的有界干扰离散线性不确定系统,提出一种具有自适应噪声边界的Tube可达集鲁棒模型预测控制方法.首先,该算法引入基于MIT规则的自适应集员滤波在线估计系统状态和噪声边界.其次,基于估计值,通过迭代自适应集员滤波的时间更新部分计算出预测时域内闭环不确定系统状态的可达集.最后,用可达集代替不变集并根据Tube鲁棒模型预测控制策略,给出了实际不确定系统的控制律,确保系统状态鲁棒渐近稳定,并收敛于终端干扰不变集.仿真结果验证了该控制方法的有效性. 展开更多
关键词 鲁棒模型预测控制 集员滤波 参数定界 可达集 多面体不变集
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具有结构不确定性的时滞系统的闭环鲁棒预测控制器 预览 被引量:5
13
作者 郑鹏远 席裕庚 李德伟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期683-692,共10页
针对具有结构不确定性的时滞系统,设计了闭环鲁棒预测控制算法.该控制算法基于控制不变集方法,通过采用双模控制和闭环控制策略,增加了控制设计的自由度,进而扩大了系统的初始可行域并能获得较优的控制性能.仿真结果验证了该方法的有效性.
关键词 鲁棒预测控制 时滞 结构不确定性 双模控制 控制不变集 线性矩阵不等式
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基于状态观测器的多面体不确定随机广义系统鲁棒预测控制
14
作者 刘晓华 韩旭 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期600-604,共5页
针对It6型多面体不确定随机广义系统,提出一种离线观测器型鲁棒预测控制器的综合方法.通过构造带有误差项的增广随机Lyapunov函数,运用多维It6公式和LMI方法,将“min-max”随机规划问题等价转化为一组线性矩阵不等式的求解问题;给... 针对It6型多面体不确定随机广义系统,提出一种离线观测器型鲁棒预测控制器的综合方法.通过构造带有误差项的增广随机Lyapunov函数,运用多维It6公式和LMI方法,将“min-max”随机规划问题等价转化为一组线性矩阵不等式的求解问题;给出了控制器存在的充分条件和参数表达式,证明了初始时刻的可行解可以保证闭环广义系统的随机容许性.仿真算例验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 鲁棒预测控制 随机广义系统 ITO公式 状态观测器 线性矩阵不等式
多胞约束LPV系统多面体不变集RMPC算法 被引量:3
15
作者 王明昊 刘刚 +1 位作者 赵鹏涛 杨述华 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期1661-1666,共6页
针对一类输入和输出受约束且具有多胞结构的离散LPV系统,提出一种基于多面体不变集的鲁棒模型预测控制(RMPC)算法.选取一系列收敛于原点的离散状态点,计算每个状态的反馈控制率,构建相应的多面体不变集.在每一个采样时刻,确定... 针对一类输入和输出受约束且具有多胞结构的离散LPV系统,提出一种基于多面体不变集的鲁棒模型预测控制(RMPC)算法.选取一系列收敛于原点的离散状态点,计算每个状态的反馈控制率,构建相应的多面体不变集.在每一个采样时刻,确定包含当前状态的最小多面体不变集,通过计算与相邻两个多面体不变集的位置关系,执行连续的状态反馈控制率.仿真结果表明,相比椭圆不变集离线RMPC算法,所提出算法扩大了系统的稳定区域,取得了保守性较小的结果. 展开更多
关键词 线性变参数 多面体不变集 鲁棒模型预测控制 椭圆不变集 离线
An Improved Robust Model Predictive Control Approach to Systems with Linear Fractional Transformation Perturbations 预览 被引量:2
16
作者 Peng-Yuan Zheng Yu-Geng Xi De-Wei Li 《国际自动化与计算杂志》 EI 2011年第1期 134-140,共7页
在这份报纸,一个柔韧的模型预兆的控制途径与变化时间的、线性部分转变不安为不明确的系统的一个类被建议。由采用反馈控制法律的一个序列而不是单个的,控制表演能被改进,吸引力的区域能与预兆的控制(MPC ) 走近的存在模特儿相比被... 在这份报纸,一个柔韧的模型预兆的控制途径与变化时间的、线性部分转变不安为不明确的系统的一个类被建议。由采用反馈控制法律的一个序列而不是单个的,控制表演能被改进,吸引力的区域能与预兆的控制(MPC ) 走近的存在模特儿相比被扩大。而且, MPC 的一条合成途径被开发与更低的联机计算负担完成高效。建议途径的有效性被模拟例子验证。 展开更多
关键词 鲁棒模型预测控制 线性分式变换 不确定系统 扰动 控制性能 反馈控制律 在线计算 合成方法
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一类干扰有界约束非线性系统的鲁棒模型预测控制 预览 被引量:4
17
作者 秦伟伟 马建军 +1 位作者 刘刚 郑志强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期709-714,共6页
针对一类干扰有界约束非线性系统设计了基于控制不变集切换策略的鲁棒模型预测控制算法.针对非线性系统线性化之后的结果,给出了平衡点的非线性标称系统控制不变集的计算方法.然后在考虑线性化误差和加性有界干扰影响的基础上,构造了平... 针对一类干扰有界约束非线性系统设计了基于控制不变集切换策略的鲁棒模型预测控制算法.针对非线性系统线性化之后的结果,给出了平衡点的非线性标称系统控制不变集的计算方法.然后在考虑线性化误差和加性有界干扰影响的基础上,构造了平衡点附近最小鲁棒正不变集.结合不变集切换策略和Tube不变集控制方法,提出了干扰有界约束非线性系统的不变集切换策略.最后将该算法应用到一类典型的非线性化工过程连续搅拌反应釜(CSTR)中,仿真结果验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 干扰有界约束非线性系统 鲁棒模型预测控制 不变集 连续搅拌反应釜
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一类改进的广义鲁棒预测控制算法 预览
18
作者 任海秋 刘晓华 《鲁东大学学报:自然科学版》 2011年第2期 105-108,113,共5页
针对一类具有多面体不确定性的广义系统,提出了一种新的鲁棒模型预测控制器综合算法.采用多Lya-punov函数的线性矩阵不等式方法,即在多面体的每一个顶点采用一个单独的Lyapunov函数,将已有的鲁棒预测控制算法加以改进,得出了一种保守性... 针对一类具有多面体不确定性的广义系统,提出了一种新的鲁棒模型预测控制器综合算法.采用多Lya-punov函数的线性矩阵不等式方法,即在多面体的每一个顶点采用一个单独的Lyapunov函数,将已有的鲁棒预测控制算法加以改进,得出了一种保守性较低的鲁棒模型预测控制算法,并证明了优化问题的初始可行解可以保证系统的渐近稳定.仿真研究表明了算法的有效性. 展开更多
关键词 鲁棒预测控制 多LYAPUNOV函数 不确定广义系统 线性矩阵不等式
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输入受限网络控制系统的鲁棒模型预测控制 预览
19
作者 李健 刘晓华 《鲁东大学学报:自然科学版》 2009年第3期 218-224,共7页
针对一类带有随机时延的输入受限多面体不确定网络控制系统,提出了一种鲁棒模型预测控制算法.假设随机网络时延为Markov链,并考虑Min-Max无穷时域性能指标,用线性矩阵不等式方法给出了依赖于模态的状态反馈控制器.基于Lyapunov方... 针对一类带有随机时延的输入受限多面体不确定网络控制系统,提出了一种鲁棒模型预测控制算法.假设随机网络时延为Markov链,并考虑Min-Max无穷时域性能指标,用线性矩阵不等式方法给出了依赖于模态的状态反馈控制器.基于Lyapunov方法,得到了保证可行性和鲁棒随机稳定性的条件.仿真结果验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 鲁棒模型预测控制 输入受限 网络控制系统 不确定性 随机时延
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不确定广义系统的输出反馈鲁棒预测控制 被引量:10
20
作者 刘晓华 王利杰 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期1371-1376,共6页
针对一类具有范数有界不确定性的广义系统,当系统状态不可测时,提出了一种基于输出反馈的鲁棒预测控制器综合算法.采用LMI方法以及变量变换思想,将无限时域“最小一最大”优化问题转化为线性规划问题.确定出一组分段连续的输出反... 针对一类具有范数有界不确定性的广义系统,当系统状态不可测时,提出了一种基于输出反馈的鲁棒预测控制器综合算法.采用LMI方法以及变量变换思想,将无限时域“最小一最大”优化问题转化为线性规划问题.确定出一组分段连续的输出反馈控制序列,给出了输出反馈控制律存在的充分条件,证明了优化问题在初始时刻的可行解可以保证广义闭环系统是渐近稳定且正则无脉冲的.仿真实例验证了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 鲁棒预测控制 动态输出反馈 不确定广义系统 线性矩阵不等式
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