针对工业过程中被控对象往往具有复杂、强非线性、多变量的特性,提出一种基于多变量径向基函数(radial base function,RBF)神经网络的非线性内部迭代预测控制方法.采用多个RBF神经网络在线逼近多输入多输出的非线性系统,得到一个近似模...针对工业过程中被控对象往往具有复杂、强非线性、多变量的特性,提出一种基于多变量径向基函数(radial base function,RBF)神经网络的非线性内部迭代预测控制方法.采用多个RBF神经网络在线逼近多输入多输出的非线性系统,得到一个近似模型作为预测模型.同时为了减少求解系统控制律的计算量,将每个输出预测值沿着输入轨迹展开,从而把求解复杂非线性优化问题转化为求解简单的二次规划问题,解决了在线实时递推控制律时求解非线性微分方程的困难.最后通过t次内部迭代直至满足迭代条件,得到了最优的控制律.p H中和过程的仿真结果表明了该算法是有效而可行的.展开更多
针对多输入多输出的非线性系统,提出了一种基于树和种子算法(tree and seed algorithm,TSA)的多变量模糊预测控制算法。该算法首先将非线性系统的过程模型建模为Takagi-Sugeno(T-S)模型,并将其作为预测模型。在此基础上,利用该模型和反...针对多输入多输出的非线性系统,提出了一种基于树和种子算法(tree and seed algorithm,TSA)的多变量模糊预测控制算法。该算法首先将非线性系统的过程模型建模为Takagi-Sugeno(T-S)模型,并将其作为预测模型。在此基础上,利用该模型和反馈校正方法,递推得到校正的输出预测值。然后,给定相应的二次性能指标及输入输出约束条件,利用TSA在线搜索多变量非线性预测控制系统的最优控制律,避免了直接递推控制律时复杂多项式难以求解的问题。最后,以中和反应过程为例进行仿真对比实验。实验结果验证了所提算法的有效性和可行性。展开更多
To overcome nonlinear and 6-DOF(degrees of freedom)under-actuated problems for the attitude and position of quadrotor UAVs,an adaptive backstepping sliding mode method for flight attitude of quadrotor UAVs is proposed...To overcome nonlinear and 6-DOF(degrees of freedom)under-actuated problems for the attitude and position of quadrotor UAVs,an adaptive backstepping sliding mode method for flight attitude of quadrotor UAVs is proposed,in which an adaptive law is designed to online estimate the parameter variations and the upper bound of external disturbances and the assessments is utilized to compensate the backstepping sliding mode control.In addition,the tracking error of the design method is shown to asymptotically converge to zero by using Lyapunov theory.Finally,based on the numerical simulation of quadrotor UAVs using the setting parameters,the results show that the proposed control approach can stabilize the attitude and has hover flight capabilities under the parameter perturbations and external disturbances.展开更多
从硬件和软件部分设计和开发了高精度开放式水箱的过程控制系统。硬件部分基于Altium Designer软件对电源电路等8个电路进行分块设计,并通过彼此之间的组合、仿真、调试、布线、铺铜等工作,生成PCB板,焊接所选择的元器件,经过电源供电...从硬件和软件部分设计和开发了高精度开放式水箱的过程控制系统。硬件部分基于Altium Designer软件对电源电路等8个电路进行分块设计,并通过彼此之间的组合、仿真、调试、布线、铺铜等工作,生成PCB板,焊接所选择的元器件,经过电源供电、信号跟随和PWM波形生成等调试,以完成硬件开发。软件部分基于Visual Studio 2017,选取C++语言为开发语言,完成了通讯、主程序和子程序的编写,开发了友好的监控系统主界面和子界面,设计了PID控制、解耦控制和预测函数控制3种控制器,以对水箱系统进行实时监控。最后,将软硬件相结合,运行结果表明,所开发的高精度开放式水箱过程控制系统能够精确且快速达到其设定值,抗干扰能力强,界面运行流畅,体现了其良好的教学使用价值。展开更多
文摘针对工业过程中被控对象往往具有复杂、强非线性、多变量的特性,提出一种基于多变量径向基函数(radial base function,RBF)神经网络的非线性内部迭代预测控制方法.采用多个RBF神经网络在线逼近多输入多输出的非线性系统,得到一个近似模型作为预测模型.同时为了减少求解系统控制律的计算量,将每个输出预测值沿着输入轨迹展开,从而把求解复杂非线性优化问题转化为求解简单的二次规划问题,解决了在线实时递推控制律时求解非线性微分方程的困难.最后通过t次内部迭代直至满足迭代条件,得到了最优的控制律.p H中和过程的仿真结果表明了该算法是有效而可行的.
文摘针对多输入多输出的非线性系统,提出了一种基于树和种子算法(tree and seed algorithm,TSA)的多变量模糊预测控制算法。该算法首先将非线性系统的过程模型建模为Takagi-Sugeno(T-S)模型,并将其作为预测模型。在此基础上,利用该模型和反馈校正方法,递推得到校正的输出预测值。然后,给定相应的二次性能指标及输入输出约束条件,利用TSA在线搜索多变量非线性预测控制系统的最优控制律,避免了直接递推控制律时复杂多项式难以求解的问题。最后,以中和反应过程为例进行仿真对比实验。实验结果验证了所提算法的有效性和可行性。
基金Project(61203021)supported by the National Natural Science Foundation of ChinaProject(2011216011)supported by the Scientific and Technological Project of Liaoning Province,China+1 种基金Project(2013020024)supported by the Natural Science Foundation of Liaoning Province,ChinaProjects(LJQ2015061,LR2015034)supported by the Program for Liaoning Excellent Talents in University,China
文摘To overcome nonlinear and 6-DOF(degrees of freedom)under-actuated problems for the attitude and position of quadrotor UAVs,an adaptive backstepping sliding mode method for flight attitude of quadrotor UAVs is proposed,in which an adaptive law is designed to online estimate the parameter variations and the upper bound of external disturbances and the assessments is utilized to compensate the backstepping sliding mode control.In addition,the tracking error of the design method is shown to asymptotically converge to zero by using Lyapunov theory.Finally,based on the numerical simulation of quadrotor UAVs using the setting parameters,the results show that the proposed control approach can stabilize the attitude and has hover flight capabilities under the parameter perturbations and external disturbances.
文摘从硬件和软件部分设计和开发了高精度开放式水箱的过程控制系统。硬件部分基于Altium Designer软件对电源电路等8个电路进行分块设计,并通过彼此之间的组合、仿真、调试、布线、铺铜等工作,生成PCB板,焊接所选择的元器件,经过电源供电、信号跟随和PWM波形生成等调试,以完成硬件开发。软件部分基于Visual Studio 2017,选取C++语言为开发语言,完成了通讯、主程序和子程序的编写,开发了友好的监控系统主界面和子界面,设计了PID控制、解耦控制和预测函数控制3种控制器,以对水箱系统进行实时监控。最后,将软硬件相结合,运行结果表明,所开发的高精度开放式水箱过程控制系统能够精确且快速达到其设定值,抗干扰能力强,界面运行流畅,体现了其良好的教学使用价值。