基于闭环反馈校正的智能电能表软件开发测试模型研究

随着智能电能表软件功能和复杂性不断增加,开发过程中对软件的测试和质量控制的要求也日益严格。文中基于智能电能表的软件可靠性要求,针对其软件系统架构、传统的软件测试模型和新兴的敏捷开发测试模型的分析,结合智能电能表的软件开发过程,提出了“闭环反馈校正”模型。该模型在严格管控研发过程中关键要素和风险控制的前提下进行高效的并行开发测试的迭代工作,达到提升软件质量和开发效率的目的。通过IR46标准智能电能表软件开发过程可靠性测试的实际应用验证了模型的可行性和高效性。

约束闭环系统的虚拟参考反馈校正控制

采用虚拟参考反馈校正控制方法,通过最小化由一簇输入/输出观测数据组成的L2范数的代价函数来设计控制器;对于含有椭球约束不等式条件的非线性优化问题,将目标准则函数和两约束条件转化为线性矩阵不等式形式,采用椭球优化迭代算法产生一系列体积逐渐减小的椭球序列,并最终收敛于一个最优解,同时,推导出椭球优化迭代算法所需迭代次数的一个上界;针对椭球优化迭代算法的初始化,提出一种基于凸优化理论水平集的初始椭球选取策略,采用仿真算例验证了所提出方法的有效性.结果表明:采用虚拟参考校正控制来设计闭环系统中的2个控制器时,可以得到较为准确的控制器参数估计值;采用椭球优化算法可以得到较快的收敛速度.

一种基于可观测度分析的SINS/GPS自适应反馈校正滤波新方法

针对机载捷联惯导系统(SINS)/全球定位系统(GPS)组合导航系统不完全可观测导致滤波器精度下降甚至发散的问题,提出了一种基于系统状态可观测度分析的自适应反馈校正滤波新方法。该滤波方法改进了系统可观测度的归一化处理方法,将归一化处理后的系统状态可观测度作为反馈因子,对SINS系统进行自适应反馈校正。最后,将该方法应用于机载合成孔径雷达(SAR)运动补偿用SINS/GPS组合导航系统中,飞行试验结果表明该方法在系统不完全可观测的情况下有效地提高了导航精度。

虚拟参考反馈校正控制器参数的预测误差辨识

针对未知系统中双控制器的设计问题,采用虚拟参考反馈校正方法,通过最小化由一组观测数据组成的L2范数所构成的代价函数,达到直接设计控制器目的.联合前馈控制器分离出的固定部分和反馈控制器作为滤波器,对原输入/输出关系式进行重参数化,得到标准的预测误差辨识形式,在所得式中,对控制器未知参数矢量采用可分离迭代的非线性最小二乘法进行估算.文中还对算法的收敛性进行了理论分析,并通过仿真验证了所提方法的有效性.

基于虚拟参考反馈校正法的内模控制方法

在系统对象与内部模型误差较大时,内模控制依靠滤波器系数的调整去整定控制器参数,这会牺牲系统的快速性.为解决该问题,文中提出了基于虚拟参考反馈校正法(VRFT)的内模控制方法,同步实现了过程模型的辨识与内模控制器的设计.文中首先建立了内模控制与VRFT的联系;然后基于VRFT对内模控制器进行设计,推导出合理滤波器的具体表达式,利用此滤波器对控制器参数及内部模型参数进行优化,从而使设计的整个内模控制结构与给定的理想传递函数性能一致.仿真实验结果表明,虽然文中所提方法与传统内模控制器设计方法的控制效果比较接近,但前者具有更快的响应速度及更好的跟踪性能,说明文中所提控制方法是有效的.

非线性闭环系统的虚拟参考反馈校正控制设计

针对闭环非线性系统中的控制器为一非线性函数的情况,采用虚拟参考反馈校正控制的设计原理,根据控制器的输入—输出观测数据构造一个基于输出数据的线性仿射函数。通过最小化逼近误差,利用系统辨识的参数估计方法求取线性仿射函数中可调参数权值,从而采用一个含可调参数权值的线性仿射形式来逼近原非线性控制器,通过对参数权值的调整使得逼近误差较小,并给出参数权值的凸优化求解过程。最后用仿真算例验证方法的有效性和可行性。

图像预处理的反馈校正算法及其应用

提出由后续结果衡量图像预处理效果的评价标准,并根据Radon变换的结果对中值滤波算法进行反馈校正,改进后的算法能自动确定滤波模板尺寸和滤波次数.应用中值滤波预处理与Radon变换结合的方法对图像标定符号进行定位克服了强噪声背景下单独采用连通域定位方法的缺陷.实验证明,改进后的算法增强了金属断口图像的纹理特征,对在图像中所占比例较小的标尺符号定位更加准确,并可根据标尺符号的位置、长度信息以及标定字符的纹理特征对强噪声背景下的标定符号进行准确分割.

虚拟参考反馈校正控制的统计渐近性分析

虚拟参考反馈校正控制(VRFT)是一种数据驱动的控制策略,其避免了系统对象的建模过程,广泛应用于比例—积分—微分(PID)控制器的调整中。因未知参数估计值的统计渐近方差矩阵是整个系统辨识领域中的一个重要的衡量指标,利用泰勒级数展开得到未知参数估计的误差,对此参数估计误差建立其对应的方差矩阵式,利用矩阵运算推导出该方差矩阵式中的两对角元素。此两对角元素则对应为闭环控制系统中关于两未知参数估计矢量的渐近方差矩阵子式。以此渐近方差矩阵为基础,通过建立其迹运算的最优化问题来求解最优的滤波器。最后用仿真算例验证该方法的有效性和可行性。

堆垛机模糊反馈校正控制系统的设计

立体仓库整体性能在很大程度上取决于堆垛机的技术性能,本文着重对堆垛机的控制系统进行研究,旨在进一步掌握自动化立体仓库堆垛机最新的控制技术,设计与开发智能化程度较高的自动化堆垛机控制系统,深入研究和优化自动化立体仓库堆垛机控制问题,以提高立体仓库运行的经济性和装备设施的合理利用。在现代物流技术走向集成化、虚拟化、柔性化、标准化和绿色低碳的背景下,它的作用将会更加明显。

跟踪雷达天线随动系统的反馈校正及特性改善

文中介绍了跟踪雷达天线随动系统的电路组成 ,建立其数学模型 ,利用MATLAB语言完成了动态仿真。详细分析了反馈校正环节对系统特性的改善 。

内模控制结构中的虚拟参考反馈校正设计

为规避真实对象的建模过程,使辨识对象的建模与内模控制器设计可同步实现,将虚拟参考反馈校正思想应用于内模控制之中。虚拟参考反馈校正思想可将辨识对象和内模控制器的求解转化为参数辨识过程。为建立虚拟参考反馈校正思想与传统自适应控制方法间的等价性,推导出对输入-输出观测数据作预滤波处理的滤波器。最后用仿真算例验证本文辨识方法的有效性。

基于神经网络的反馈校正方法研究

在预测控制当中,往往需要取得精度尽可能高的预测模型,但由于实际被控对象中往往存在着非线性、参数时变、模型失配、外界干扰等因素,基于被控对象的模型预测与对象的实际输出必然存在着较大的误差。本文在提高模型预测精度的同时,在神经网络模型预测的基础上,采用基于神经网络的反馈校正来弥补神经网络模型预测的不足,并验证其较常规反馈校正有更好的校正质量。

混沌优化反馈校正串级控制

针对串级控制系统控制器参数不好选取的问题,提出一种混沌优化反馈校正方法。该方法利用混沌遍历性首先对内环被控对象进行模型识别,然后根据识别出的模型进行离线控制器参数优化,再对整体进行模型识别得到控制器参数,最后设计反馈校正主控制器。以数学模型为被控对象进行了仿真,仿真结果表明:该控制方法具有较强的跟踪能力和鲁棒性。

虚拟参考反馈校正时变控制的规范设计

为折衷线性控制器和非线性控制器间的差距,采用虚拟参考反馈校正控制策略研究线性时变控制器的设计问题。对于两控制器中未知时变参数矢量的辨识,在原代价函数的基础上通过增加一项关于两未知时变参数矢量的规范项,来约束时变参数矢量的跳变特性。对于未知时变参数矢量的优化过程,采用可分离非线性最小二乘算法重复迭代以得到全局最优解。借助凸优化理论,推导出一个关键规范值,以此值作为规范值合适选取过程中的初始值。最后用仿真算例验证了辨识方法的有效性。

拖拉机电液悬挂系统动压反馈校正方法研究

针对拖拉机在运输重型悬挂设备时,压力冲击剧烈、拖拉机会产生较大的俯仰运动等问题,提出了在位置控制系统中加入动压反馈校正环节,增加系统阻尼比,来抑制系统压力波动。该动压反馈校正环节利用压力传感器输出信号,经过控制器微分校正后给系统输入,能够在不影响系统动态刚度的前提下,增加系统阻尼比。首先,通过建立拖拉机电液悬挂的运动学模型,分析研究了各杆件间的转角传动比,并建立了拖拉机悬挂系统的动力学模型,利用Matlab编写程序求解液压缸的负载力,建立了液压系统模型,分析了加入动压反馈校正环节后的液压系统阻尼比变化情况,给出了动压反馈参数的确认方法。其次,应用Matlab/Simulink对所建立的模型进行仿真分析,仿真结果表明:在液压系统提升过程中压力变化较大,最大压力达到5.8 MPa,校正后的电液悬挂系统压力波动较小,最大压力仅4.0 MPa,在液压系统受到干扰力冲击时,原液压系统压力波动范围为2.7 MPa,而采用动压反馈校正后的位置控制压力波动范围为1.1 MPa,验证了该校正方法能够有效地提高系统阻尼比,抑制压力波动。最后,搭建试验平台进行试验验证,试验结果表明:拖拉机电液悬挂提升过程中未校正系统的提升最大压力为4.6 MPa,且压力振荡下降,而校正后的系统最大压力仅3.8 MPa,压力较为平缓。冲击干扰试验中原系统的最大压力达到6.5 MPa,压力波动范围为6.0 MPa,而校正后的系统最大压力仅为4.6 MPa,压力波动范围为4.2 MPa,相对于原系统锁止工况,压力波动范围降低了30%。本文提出的拖拉机电液悬挂动压反馈校正方法,可以很好地抑制拖拉机电液悬挂液压缸压力波动,从而达到保护农机具,降低俯仰运动,提高驾驶员舒适性的目的。

克服广义预测控制模型参数失配的PID反馈校正策略

虽然广义预测控制(GPC)能够通过不断的在线辨识克服模型失配的不利影响,但它计算耗时,不利于在线实时的情况.为了克服在线辨识计算量大的缺点,提出了一种简便易行,计算量小的PID反馈校正策略,可有效地消除模型参数失配对控制性能的不利影响.由于所提出的方法把基于未来预测信息的超前控制和基于过去误差的事后控制有机地结合起来,从而呈现出良好的动态特性.计算机仿真表明,该方法能够有效克服模型与过程之间的增益失配问题,改善控制效果.

生料配比反馈校正计算方法

水泥生料配比控制是水泥生产中最重要的环节之一。水泥生产过程中,原料成分不断波动,水泥工艺学教科书上所介绍的生料配料计算方法不能用于生料配比控制的计算。建立生料配比与生料率值的函数关系式,给率值一个增量,相应可得到生料配比的增量,用此配比的增量校正生料配比,即可有效消除出磨生料率值的波动。实践和理论均证明,生料配比反馈校正计算方法简单可靠、误差小,可满足水泥生料配比控制的要求。

控制系统的反馈校正设计方法

针对文[1]方法的缺陷,提出了一种改进的反馈校正设计方法,既简化了设计步骤,又能适用于不满足GH>>1的情况。

SINS/GNSS自适应反馈校正滤波

在SINS/GNSS组合导航中,反馈闭环校正比开环输出具有更高的短时精度;但反馈校正的输出会有长时间缓慢发散迹象。传统工程上,应用最优奇异值可观测度对反馈向量进行自适应调整,但最优奇异值计算量很大,且不同机动情形下的最优奇异值也不相同,很难确定。通过分析卡尔曼滤波的方差矩阵,提出一种新的可观测度定义,并利用滤波协方差矩阵确定新的可观测度,并结合人工神经网络确定反馈校正的自适应调整系数,仿真表明新方法抑制了反馈校正输出误差的长时缓慢发散,提升了导航精度。

反馈校正与负反馈放大器

本文通过自动控制原理中的反馈校正法对负反馈放大电路中引入负反馈改善放大器性能的展宽通频带和深度负反馈放大器进行了分析 .