基于QP转化的约束非方系统模型预测控制

针对带约束非方系统的控制问题,设计了一种基于标准二次规划(QP)转化方法的快速模型预测控制算法。首先利用非方传递函数矩阵对Diophantine方程进行求解,结合系统的单位阶跃响应矩阵重构系统的预测模型;然后,考虑系统的约束条件,包括输入输出变量、控制增量约束,通过引入松弛变量及等式转化,将模型预测控制MPC过程中的最小化目标函数问题转化为带有不等式约束的标准QP问题,实现最优控制律在迭代过程中的一步求解,从而解决传统控制方法中计算量大、不能够直接应用于在线控制的问题。将本文所提出的方法应用于经典的Kalman非方系统的控制。得到仿真结果表明,该预测控制方法在系统的抗噪声扰动、设定值跟踪等方面均有着较好的性能,同时能满足系统的约束条件,并得到满意的控制效果。     

基于遗传算法的约束广义预测控制

广义预测控制要求控制对象必须是线性无约束的，优化的性能指标也必须是二次型形式，因此，广义预测控制的工业应用存在很大局限性．本文尝试用遗传算法来解决存在约束的广义预测控制的优化问题，给出了基于遗传算法的广义预测控制算法的实现方法，并通过工业过程对象的仿真，验证了该方法的有效性，且控制效果良好．     

概率约束规划的概率目标模型及其解法

本文在介绍随机规划、概率约束规划及其解法的基础上,提出了概率约束规划的概率目标模型,并给出了概率目标模型的具体解法及计算程序,且与原模型及其解法进行了比较.     

基于黄金分割法的阶梯式约束预测控制

针对约束开环稳定系统,提出一种基于黄金分割法的阶梯式约束预测控制算法.采用阶梯式控制策略降低预测控制在线计算量,并引入黄金分割法处理系统约束条件,通过在线优化计算当前时刻的预测控制增量,进而得到预测控制量.最后,通过仿真实例,验证了所提出的算法有效性.     

多目标规划问题的约束度分析

对于多目标规划问题,提出了约束度的概念,基于此概念利用各个约束度序列可以刻划该规划系统的相容性。决策者可根据约束优化原则把原问题转化为弱约束的规划问题来求其非劣解。最后,用一个算例说明了这种方法的应用。     

汽车主动悬架的约束预测控制

约束预测控制的最大优点之一是能优化被控系统的性能指标，并显式地处理被控系统的约束条件，使之动态满足。以某二自由度四分之一车为例，讨论了汽车主动悬架的约束预测控制(CMPC)问题：依次给出了状态反馈方法和输出反馈方法，并基于预测控制的滚动实施策略，提出了一种自适应约束预测控制方法。仿真结果表明，CMPC主动悬架能在确保操纵稳定性和保持较小作动力的情况下，满足悬架系统的输出约束，同时控制输出得以优化，明显提高了悬架系统的乘坐舒适性。     

基于特征约束的弹道导弹目标识别任务规划

针对弹道目标识别任务规划问题,提出一种基于特征约束的识别任务规划方法.首先结合整个反导过程,梳理了不同阶段识别需求与装备探测资源;其次按照卫星和雷达两类装备,分别提出装备与特征运用的约束条件,为识别任务规划提供输入条件;在此基础上,提出新的识别任务规划方法,并给出具体步骤;最后结合典型作战场景进行识别任务规划,进一步验证了该方法的可行性和正确性.研究结果表明:任务规划结果详细给出了装备与识别特征的有效作用时间,能够满足弹道导弹目标识别的实时性要求.     

电厂过热汽温串级系统的约束预测控制

针对实际电厂过热汽温系统中减温水阀门受到物理约束限制,外环控制器计算的设定值造成执行机构饱和从而影响系统性能的问题,提出了串级预测控制算法,并采用约束预测控制算法进行求解,在系统约束范围内求得系统性能的优化解,对电厂过热汽温控制系统进行了仿真论证.仿真结果表明,过热汽温系统控制量能被有效控制在约束范围内,并且系统保持了良好的运行结果.     

关于目标规划的一个注记

本文指出，用图解法求解“某一优先级下有两个或两上以上不同的权系数”这一目标规划问题的一些文献中，其观战和方法不妥之处，然后用实例对此问题进行了分析，并提出了改进的建议。     

化工过程中虚假宽松约束的修正预测控制

过程控制中广泛存在着对变量的各种约束条件,因此需要设计能够满足约束条件的控制策略。约束预测控制能够处理各种输入和输出约束,是一种有效的控制方法。但在实际过程控制中,由于预测控制不检测下层回路的实际执行信息,当控制作用超出系统实际最大能力而不能完全下载时,标称约束成为虚假宽松约束,导致系统响应偏离预期,约束条件无法满足。该文基于线性系统离散状态空间模型,讨论有输入和输出区间约束条件的基于区间控制思想的预测控制。为保证虚假宽松约束发生时预测控制仍能够正确有效实施,提出及时进行一系列预测模型数据和约束条件的修正算法,并使约束条件得到满足。利用绝热连续搅拌釜式反应器(CSTR)模型的控制仿真实验证明了该算法的有效性。     

非线性系统的广义线性化预测控制

提出一种非线性系统预测控制的分层设计方法。首先采用广义线性化状态反馈得到具有指定动态的线性化系统,然后采用基于状态方程的预测控制算法,以获得良好的跟踪性和鲁棒性。最后以仿真例子证实了这种控制方案的有效性。     

基于知识的目标规划模型的研究

将目标规划模型看成是一种知识,首先建立了知识化的目标规划模型,并用面向对象的方法对它进行知识表示,以达到知识共享和便于模型与专家系统相结合.这样就可以解决目标规划中的结构不良的问题和考虑目标函数中的优先等级及右端值等随环境变化的情况.最后结合案例进一步说明了基于知识的目标规划模型的求解流程.     

基于Lagurre函数的一类非线性系统预测控制

采用有限级Ｌａｇｕｅｒｒｅ级数构成Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ型非线性系统近似模型,并给出基于该模型的Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ型非线性系统的自适应预测控制算法。仿真实验表明,这种自适应控制算法,对系统的时延和阶次以及非线性特性变化有较强的鲁棒性。     

基于改进粒子群算法的约束广义预测控制算法

摘 要：提出了一种基于PSO-Powell算法的广义预测控制算法,利用PSO与Powell进行二次搜索来求取广义预测控制的最优控制率。将PSO-Powell算法引入到广义预测控制的滚动优化过程中,约束条件函数和适应度函数一起判断最优解的优劣。该算法可以有效地处理约束并找到全局最优解。最后通过仿真验证该方法的有效性。     

约束预测控制的一种快速算法

针对约束模型预测控制在线求解的计算复杂性,在标准预测控制滚动求解思想的基础上提出了一种有效可行的快速算法,即在每一时刻,只精确求解当前要实施的控制量,对未来的控制序列则用线性反馈控制器来近似,从而降低了预测控制在线求解的维数,提高了算法实施的快速性,简化造纸机控制系统的仿真结果说明了该算法的有效性。