基于在线辨识的极值系统动态寻优控制方法研究

本文介绍一种非线性环节采用折线近似表示的Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型系统的参数辨识方法；针对非线性环节呈极值特性的情况，研究一种根据在线辨识得到的线性动态环节的参数估计值进行极值系统动态优化的控制方法，仿真结果验证了该方法的有效性．

极值系统的在线辨识与稳态优化控制方法研究

研究一种基于非线性环节直接表示的ＳＩＳＯＨａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型参数辨识方法，针对非线性环节呈极值特性的情况，研究一种由在线辨识得到的非线性环节的参数估计值进行稳态优化的控制方法。仿真结果验证了该方法的有效性。

极值调节系统最优工作点预估研究

应用相关辨识法 ,从理论上分析了极值调节系统中的最优工作点问题 ,并提出了系统预估极值调节的一种新方法 .与静态法相比 ,该方法具有预估速度快、抗干扰能力强以及对二阶以上极值调节更显高效、准确等优点 。

预估极值调节系统最优动态工作点仿真研究

在改进以前研究方法的基础上,提出了一种具有强抗干扰能力的预估极值调节系统最优动态工作点的方法.仿真研究结果表明,以前的方法在理想情况下预估的最优工作点是准确的,但抗干扰能力差.改进后的方法,在强干扰情况下,仍能准确地预估出最优动态工作点,从而表明这种新方法准确、高效、实用且抗干扰能力强.

基于Backstepping的严格反馈极值搜索系统控制器设计

针对一类含不确定参数的严格反馈型极值搜索系统的控制问题,将极值搜索方法和反演(Backstepping)控制方法相结合,设计出系统状态的极值参考轨迹,利用Backstepping控制方法逐步递推选取适当的Lyapunov函数设计控制器和不确定参数自适应估计律,实现目标函数的极值搜索。仿真表明所提出控制器设计方法的有效性。

控制增益未知的多变量极值搜索系统神经网络自适应协同控制

针对一类控制增益未知的多变量极值搜索系统,提出了一种神经网络自适应协同控制方法.该方法利用协同控制实现状态变量之间的协同收敛,并确保对系统内部参数扰动和外界干扰具有不变性;以极值搜索控制方法得到的搜寻变量作为输入量,设计多层神经网络逼近状态变量的极值变化率和未知的变量与函数;采用Nussbaum函数解决系统控制增益未知的问题;同时运用自适应参数抵消神经网络逼近误差的影响.稳定性分析证明了系统的状态跟踪误差、输出量与其极值之间的误差、极值搜索变量的跟踪误差以及神经网络各参数的估计误差均指数收敛至原点的一个有界邻域.理论分析与仿真结果验证了该方法的有效性.

含未知参数极值搜索系统预设性能控制

考虑在满足预设性能前提下的含未知参数极值搜索系统的控制问题,针对含未知参数的目标函数设计极值参考轨迹,利用性能函数进行预设性能设定,利用误差转换函数构建等效模型并针对等效模型设计反演控制器,设计未知参数的自适应估计律,使系统实现极值搜索的同时满足预设性能。仿真验证了该方法的有效性。

MIMO仿射型极值搜索系统的输出反馈滑模控制

针对一类多输入多输出(MIMO)仿射型非线性极值搜索系统的控制问题,提出了一种输出反馈滑模控制方法。将原系统分解为若干个单输入单输出(SISO)极值搜索子系统,并针对每个极值搜索子系统,考虑到系统状态量不可测的特点,以斜坡函数作为新系统输出量的参考跟踪信号,采用输出跟踪误差以及该误差符号函数的积分值建立切换函数,设计得到基于输出反馈的滑模极值搜索控制律。稳定性分析证明:在任意初始条件下,本文方法可使系统的输出量全局收敛至期望极值的任意小邻域内,并且所有状态量均一致范数有界。仿真结果验证了本文方法的有效性。

多变量极值搜索系统神经网络自适应协同控制

针对一类仿射型多变量极值搜索系统的协同控制问题,提出了一种基于神经网络的自适应协同控制方法。该方法利用协同控制实现状态变量之间的协同收敛,并确保对系统内部参数扰动和外界干扰具有不变性;以系统的状态变量、输入量、搜寻变量以及已知模型参数作为输入量,分别设计两个3层神经网络来估计状态变量极值的动态变化过程及未知参数;并采用可调参数消除此神经网络的残余估计误差。详细的理论分析证明了闭环系统的所有误差信号均指数收敛至原点的有界可调邻域内。仿真结果也说明了理论分析方法的正确性和有效性。

基于Backstepping的多输入极值搜索系统控制器设计

针对一类含未知参数的多输入极值搜索系统的控制器设计问题,设计出极值搜索系统的状态量极值参考轨迹,利用Backstepping方法进行控制器设计,给出未知参数估计律,以实现对目标函数的极值搜索过程。数字仿真验证了所提出的基于Backstepping的控制器设计方法的有效性。

n-m≥2的高阶极值调节控制系统最优工作点预估研究

利用相关辨识法预估极值调节控制系统最优工作点的方法 ,推广到 n- m≥ 2的高阶极值调节控制系统 。

二阶输出反馈滑模极值搜索控制方法

针对一类单输入单输出(single-input-single-output,SISO)非线性极值系统的控制问题,提出了一种二阶输出反馈滑模极值搜索控制方法。考虑到此系统的状态量不可测,利用斜坡函数作为输出量的参考跟踪信号,以系统的输出跟踪误差及其微分信号构建切换函数,设计出二阶滑模极值搜索控制律。稳定性分析证明了在任意初始条件下,该方法可使系统的输出量全局收敛至其期望极值的任意小邻域内且所有状态量均是一致范数有界。仿真结果验证了该方法的有效性。

气象要素极值数据库及统计分析系统在2002年秋风天气过程中的应用

介绍用ADO数据库编程技术编写的气象要素极值统计分析系统功能 ,利用该系统对贵州2 0 0 2年 8月的秋风天气过程中的有关气象要素做了详细统计。结果表明 ,全省各地 8月 9～ 2 1日 ,每日日平均气温普遍低于历史平均值 2℃以上 ,大大超过了水稻开花期的温度危害指标 ,最长持续时间达 13d以上 ,有大量台站日平均气温突破当日历史极端值 ,刷新了历史记录。整个秋风天气过程 ,全省 80个气象台站日平均气温平均均低于历史同期平均值 ,有 4 9个站点在 2 0℃以下 ,全省大部分地区日平均气温最小值出现在 8月10日、11日 ,有 58个台站突破历史同期极端值。

自适应动态寻优极值调节控制的算法研究

提出了一种自适应动态寻优方法,解决了极值调节控制系统运行的连续性和稳定性问题.当系统的参数发生漂移后,应用以往的寻优方法,必须使控制系统停止运行,然后再次辨识系统的参数,进行调试.该方法的突出优势是在自动寻优的过程中,不仅能自动辨识极值调节控制系统的参数,还能自动适应参数的漂移,从而保证控制系统运行的连续性和稳定性.

等间距采样积分差值自适应动态寻优方法研究

在自适应态寻优极值调节控制系统研究的基础上,给出了一种积分式自适应动态寻优方法.该方法既能自动辨识参数,又能自动适应参数的漂移,且具有较强的抗干扰能力,从而使极值调节控制系统能在工业生产过程中发挥最优控制功能.

控制对象参数跃变的自适应动态寻优控制系统

对于控制对象的参数跃变与漂移的极值调节控制系统,详细地分析了各类参数跃变与漂移对自适应动态寻优方法的影响以及相应的控制策略,理论分析表明:只要选择好一个合适的步进周期T0,无论控制对象的参数怎么跃变与漂移,采用曾提出的简捷、高效、实用的自适应动态寻优方法都是可行的。这一方法最突出的优点就是对控制对象模型的先验知识要求的非常少,解决了以往的动态寻优方法在工业生产过程中必须准确地辨识极值调节控制对象线性部分的参数与阶数这一无法回避的难题,只需要知道控制对象的线性部分可以近似成为一个一阶惯性环节与一个纯时滞环节的串联或者一个二阶惯性环节与一个纯时滞环节的串联就够了。因此实际调试过程就会容易得多,在工业生产过程中实现起来也就会简便得多。

一类离散T-S模糊广义系统的控制器设计

利用离散广义Lyapunov方法和分段模糊Lyapunov函数并借助子系统的性质,解决了一类离散T-S广义模糊系统的模糊控制及模糊状态观测器设计问题,得出了离散T-S模型广义系统其极值子系统的基础上设计出的新的模糊控制器和模糊状态观测器.

基于最高系统效率实现率的抽油机井系统效率水平的评价方法

以波动方程为基础建立抽油杆柱的纵向振动模型,并考虑抽油机的机械特性与抽油泵充满程度的影响建立了抽油系统系统效率的仿真模型;在抽油系统系统效率仿真模型的基础上综合考虑设备承载能力、油井产能协调、产液量等约束条件,以系统效率最高为目标函数,建立抽油系统的优化模型,提出抽油系统最高系统效率的计算方法。将抽油机井系统的现场实测数据与抽油系统仿真数据进行对比验证了文中所提仿真模型的精度;通过实测系统效率与最高系统效率的对比提出了最高系统效率实现率,并以此指标评价油井系统效率的提高潜力。

多输入极值搜索系统预设性能控制

针对一类多输入极值搜索系统的预设性能控制问题,首先,利用目标函数设计出状态量极值参考轨迹;然后,利用性能函数和误差转换函数构建等效模型,分别针对单输入系统进行预设性能控制器设计;最后,从反演控制的角度逐步选取适当的李雅普诺夫函数设计不确定参数自适应估计律.该方法结构简单,容易实现,使系统在满足预设性能的前提下完成了极值搜索过程,数学仿真验证了方法的可行性.

基于状态可行域约束的极值搜索系统预设性能控制

针对极值搜索系统在稳定状态存在可行域约束情况下的预设性能控制问题,首先利用罚函数构造新型目标函数并设计极值参考轨迹;然后,通过性能函数和误差转换函数构建系统等效模型,利用反演控制方法进行预设性能控制器设计;最后,设计不确定参数自适应估计律.系统在实现极值搜索的同时能够满足预先设定的性能指标.数值仿真验证了所提出方法的有效性.