一类单容纯时滞系统二次优化控制

本文研究受控对象为和二次优化控制，给出一个经验公式，用以确定二次优化控制器的优化参数，可以节省大量仿真寻优机时，结果表明，二次优化控制兼有Ｓｍｉｔｈ预估器全补偿纯时滞和状态反馈两类控制器的优点，性能指标好，鲁棒性强；尽管Ｇ＿ａ（Ｐ）和Ｇ＿ｂ（Ｐ）两者结构不同，但它们二次优化系统性能指标相近：一阶模型无超调；二阶模型σ＿２％≤２％；三阶模型σ＿３％≤３．３％；四阶模型σ＿４≤５．５％，最后讨论一个算例，算法简便，适合工程设计。

纯时滞系统的二次优化控制进展

这是一篇综述文章 ,介绍纯时滞二次优化控制系统所取得的最新进展。文中介绍了纯时滞系统二次优化控制原理、背弛定律和总体满意控制最新设计方法 ,给出若干算例 ,结果表明 ,二次优化控制不仅对控制信号有优良的性能指标 ,而且对参数扰动和负荷扰动都有强壮的抗干扰能力 ,特别适用于不确定时滞系统。

吹瓶机炉温控制系统的二次优化控制及仿真

针对高速PET瓶胚加热炉的数学模型,应用纯时滞二次优化控制原理对其优化。先将无穷维因子用分时模型逼近,根据ITAE最优可综合准则,设计状态观测器实现第一次优化;然后返回到无穷维空间,找到满足性能指标的最优时间比例尺,实现受控系统的第二次优化。在仿真实验中,选取不同的最优传递函数参数集,得到二阶分时模型时系统的最优控制方法。同时采用4阶分时模型对系统进行优化,并与经典的Ziegler-Nichols(Z-N)整定和Cohen-Coon(C-C)整定进行比较。实验表明,ITAE二次优化控制器对纯时滞控制系统有良好的优化效果。

基于强化学习的多微电网分布式二次优化控制

针对微电网中分布式电源下垂一次控制产生的系统频率和电压静态偏差问题,提出了一种基于强化学习就地反馈方法的分布式二次优化控制,利用本地信息可兼顾频率恢复和电压调整的需求。首先,针对微电网经济性、频率及电压控制需求和各分布式电源综合性能(环境效益、经济效益、技术效益),定义了本地奖励,协调多微电网的频率恢复和电压调节。其次,针对电网实际运行情况,在满足供需平衡的同时,使用多智能体强化学习算法对全局奖励反馈优化修正,使各分布式电源协同出力渐近消除频率偏差,保证微电网的稳定运行。最后,通过实例验证了所提出控制的有效性和适应性。

锅炉主蒸汽温度控制系统二次优化控制研究

锅炉主蒸汽温度关系到电厂的安全性和经济性,而主蒸汽温度控制具有大滞后、大惯性、扰动因素多的特点,常用的串级控制很难保证控制精度和稳定性;针对这类被控对象,进行了常规控制系统的分析,提出运用二次优化原理进行控制系统设计,并在控制系统中引入预估模型实现二次优化控制,最后增加非线性均方根放大器环节对优化控制系统再优化;以电厂锅炉主蒸汽温度控制系统为例,对二次优化控制进行了仿真研究,并与传统PID控制进行比较;结果表明,该方法显著提高了控制系统的动态特性、稳态精度及鲁棒性,实现了无超调量、无稳态误差的控制精度。

溶解氧大时滞过程的二次优化控制设计

溶解氧浓度(DO)大时滞过程控制是污水生化处理的核心环节,氧气不足和氧气过量都会导致污水处理的效果下降,传统的PID控制效果不佳,神经网络、模糊控制等智能算法复杂且不能解决大时滞问题。采用二次优化控制(TOC)算法,使控制系统响应过程更加平滑,解决了控制系统抗干扰能力弱的缺点。仿真结果表明,该算法能很好的控制溶解氧的浓度,且系统具有极强的鲁棒性。

双容时滞系统二次优化控制的非线性化设计

为已实现优化控制的双容时滞系统的再优化,给出一个新的非线性化设计算法.首先根据双容时滞系统(SODTS)二次优化控制原理构造系统无穷维状态观测器,并证明它可以消去时滞对系统的影响,有较强的魯棒性;然后应用均方根放大器(SRA)对它进行非线性化设计,以提高系统的快速性;最后给出了一个非线性化算例和一个比较研究算例.结果表明:新系统不仅具有更快速更平稳的跟踪响应,而且对负荷扰动和参数扰动具有很强的鲁棒性,算法适用性强且易于实现.

二阶不稳定时滞过程的二次优化控制及结构整形

针对一类二阶不稳定时滞系统的抗扰动鲁棒性和动态响应问题,提出二次优化控制结构整形的方法来实现其优化控制.首先运用二次优化控制原理,设计系统的无穷维控制器和观测器.然后再用增强局部反馈Kf的结构整形方法,来消除其过渡过程中出现的微振现象.最后通过实例仿真与内模滤波器PID(proportionalintegral-derivative)、改进型Smith两种方案作对比研究,证明了本文方法在跟踪响应以及抗扰动鲁棒性方面的优越性.

应用Boltzmann机实现离散线性二次型动态优化

为了求解线性二次型的动态优化控制问题,提出了一种基于随机神经网络Boltzmann机求解线性二次型动态优化控制问题的方法,将系统的性能指标转化成Boltzmann机的能量函数,将控制序列与网络的神经元相对应,Boltzmann机的稳态对应的就是最优的控制序列.理论研究表明,对于任意时变多变量的线性二次型,都能找到一个相应的。Boltzmann机,它的能量函数与二次型的性能指标等价.仿真试验表明,应用Boltzmann机可实现任意时变多变量系统的线性二次型动态优化控制.

基于仿射热模型的质子交换膜燃料电池电堆的热管理控制

质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆工作温度对电堆的性能和运行寿命有很大影响。为了实现质子交换膜燃料电池电堆温度的有效控制,根据电堆能量守恒原理建立了电堆动态热管理模型。由于该模型是具有参数不确定和易受外界干扰的非线性模型,为此,采用了线性二次型优化控制和李亚普诺夫函数的递推设计方法设计了具有强鲁棒性的自适应控制器两种控制算法对电堆温度进行控制,数字测试验证了该算法的有效性。

新的ITAE最佳传递函数标准型

本文给出三组新的ITAE最佳传递函数标准型、它们的频率特性和阶跃响应;讨论了满足ITAE控制律极值解的唯一性和非唯一性的辩证关系;最后讨论了它们在双容纯时滞二次优化控制系统中的应用,性能指标好,算法简便,实用价值大。

化学镀镍在线维护系统设计

针对化学镀镍主盐离子浓度滞后离线监测和主观经验补加引起表面质量不一致的问题,设计开发了镀液在线分析及自动补加维护系统,研究了硅光电池溶液离子浓度监测方法和基于二次优化控制(TOC)算法的补加控制方案,结果表明:离子浓度监测准确,补加响应迅速、无超调现象。