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Synthesizing Scheduled Robust Model Predictive Control with Target Tracking

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International Journal of Automation and computing 2012年第4期9卷 337-341页

作者： Zhang, Li gao, xian-wen School of Information Science and Engineering Northeastern University Shenyang 110819 China School of Mechanical Electrical and Information Engineering Shandong University at Weihai Weihai 264209 China

Systems with large operating regions and non-zero state target tracking have limited the industrial application of robust model predictive control (RMPC) with synthetic action. To overcome the problem, this paper presents a novel formulation of synthesizing scheduled RMPC for linear time varying (LTV) systems. Off-line, we compute the matrix that transforms target output into steady state first. Then a set of stabilizing state feedback laws which are corresponding to a set of estimated regions of stability covering the desired operating region are provided. On-line, these control laws are implemented as a single scheduled state feedback model predictive control (MPC) which switches between the set of local controllers and achieve the desired target at last. Finally, the algorithm is illustrated with an example.

关键词： Model predictive control (MPC) scheduled tracking linear matrix inequalities (LMI) target tracking steady state.

Multiple fault diagnosis of down-hole conditions of sucker-rod pumping wells based on Freeman chain code and DCA

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Petroleum Science 2013年第3期10卷 347-360页

作者： LI Kun gao xian-wen YANG Wei-bing DAI Ying-long TIAN Zhong-da College of Information Science and Engineering Northeastern University

It is important to achieve continuous, stable and efficient pumping well operation in actual oilfield operation. Down-hole pumping well working conditions can be monitored in real-time and a reasonable production scheme can be designed when computer diagnosis is used. However, it is difficult to make a comprehensive analysis to supply efficient technical guidance for operation of the pumping well with multiple faults of down-hole conditions, which cannot be effectively dealt with by the common methods. To solve this problem, a method based on designated component analysis （DCA） is used in this paper. Freeman chain code is used to represent the down-hole dynamometer card whose important characteristics are extracted to construct a designated mode set. A control chart is used as a basis for fault detection. The upper and lower control lines on the control chart are determined from standard samples in normal working conditions. In an incompletely orthogonal mode, the designated mode set could be divided into some subsets in which the modes are completely orthogonal. The observed data is projected into each designated mode to realize fault detection according to the upper and lower control lines. The examples show that the proposed method can effectively diagnose multiple faults of down-hole conditions.

关键词： Sucker-rod pumping wells multiple faults designated component analysis control chart Freeman chain code dynamometer card

带有执行器饱和的变时滞Markovian跳变系统的DOBC控制

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控制与决策 2019年第9期34卷 1857-1866页

作者：高倩高宪文齐文海东北大学信息科学与工程学院沈阳110004 曲阜师范大学工学院山东日照276826

针对一类转移概率部分未知的Markovian跳变系统,考虑系统中存在时变时滞以及执行器饱和的情况,研究此类系统基于干扰观测器的抗干扰控制(Disturbance-observer-based-control, DOBC)问题.首先,分析带有扰动估计误差的闭环系统的随机稳定... 详细信息

针对一类转移概率部分未知的Markovian跳变系统,考虑系统中存在时变时滞以及执行器饱和的情况,研究此类系统基于干扰观测器的抗干扰控制(Disturbance-observer-based-control, DOBC)问题.首先,分析带有扰动估计误差的闭环系统的随机稳定性,通过构建适当的模态依赖型Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函并引入自由权矩阵,给出闭环系统的随机稳定性判据;然后,将控制器增益以及观测器增益的求解问题转化为带有线性矩阵不等式约束的可行性问题,并通过迭代优化算法得到最大吸引域的估计值;最后,通过仿真算例,验证所提出方法的正确性和有效性.

关键词：基于干扰观测器的控制 Markovian跳变系统执行器饱和时滞抗干扰控制线性矩阵不等式

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基于k近邻主元得分差分的故障检测策略

自动化学报 2020年第10期46卷 2229-2238页

作者：张成高宪文李元东北大学信息科学与工程学院沈阳110819 沈阳化工大学技术过程故障诊断与安全性研究中心沈阳110142

针对具有非线性和多模态特征过程的故障检测问题,本文提出一种基于k近邻主元得分差分的故障检测策略.首先,通过主元分析(Principal component analysis,PCA)方法计算样本的真实得分.然后,应用样本的k近邻均值计算样本估计得分.接下来,... 详细信息

针对具有非线性和多模态特征过程的故障检测问题,本文提出一种基于k近邻主元得分差分的故障检测策略.首先,通过主元分析(Principal component analysis,PCA)方法计算样本的真实得分.然后,应用样本的k近邻均值计算样本估计得分.接下来,通过上述两种得分计算样本的得分差分矩阵和残差矩阵,其中残差矩阵由样本的估计得分计算得到,这区别于传统方法.最后,在差分子空间和残差子空间中分别建立新的统计指标进行故障检测.值得注意的是本文的得分差分方法能够消除数据结构对过程故障检测的影响,同时,新的统计量能够提高过程的故障检测率.将本文方法在两个模拟例子和Tennessee Eastman(TE)过程中进行测试,并与传统方法如PCA、KPCA、DPCA和FD-k NN等进行对比分析,测试结果证明了本文方法的有效性.

关键词：主元分析得分差分 k近邻多模态过程 TE过程故障检测

The modeling and verification of the collector pressure system of coke oven

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The modeling and verification of the collector pressure syst...

第37届中国控制会议

作者： Liu Xin-ming gao xian-wen Wang Wei College of Electrization and Control Engineering Liaoning Technical University College of Information Science and Engineering Northeastern University Third Institute China Aerospace Science & Industry Corp

Aiming at the properties of the gas collector pressure system,such as violent disturbance,non-linearity,*** accordance with the physical properties of the Coke Ovens’ Gas Collector Pressure System,The gas collector pressure model has been build,and also the coke oven productions has been divided into three classical engineering *** linearization model which comes from three stable working points under different engineering situations,forming many linear state space models to approach to the non-linear process of the gas collector *** multiple model predictive controller which is non-linear and multiple,aiming at many models,based on stable working points under different engineering situations which have been *** simulation shows that this scheme has good controlling effect.

关键词： Gas Collector Pressure Modeling Simulation

来源： cnki会议评论

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基于变论域模糊PID的汽提塔温度控制方法

东北大学学报（自然科学版） 2010年第10期31卷 1369-1372页

作者：高淑芝高宪文朱志承东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

针对汽提塔生产过程具有非线性、强耦合、大时滞及温度难以精确控制的问题,设计了基于变论域模糊PID的汽提塔温度控制系统.选取了基于模糊规则的伸缩因子,将变论域思想和模糊PID相结合,形成变论域模糊PID控制系统结构.分别对常规PID算... 详细信息

针对汽提塔生产过程具有非线性、强耦合、大时滞及温度难以精确控制的问题,设计了基于变论域模糊PID的汽提塔温度控制系统.选取了基于模糊规则的伸缩因子,将变论域思想和模糊PID相结合,形成变论域模糊PID控制系统结构.分别对常规PID算法、模糊PID算法及变论域模糊PID算法的汽提塔温度控制系统的仿真曲线进行对比.仿真结果表明:变论域模糊PID控制算法有更快的响应速度、更小的超调量和更好的跟踪性能.

关键词：汽提塔变论域伸缩因子模糊PID 仿真

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基于KPLS的丙烯爆炸极限非线性预测研究

东北大学学报（自然科学版） 2017年第11期38卷 1521-1523,1563页

作者：刘姝廷高宪文东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

准确预测丙烯爆炸极限是保证丙烯酸安全生产的有效手段.丙烯爆炸混合气各成分体积分数之间呈现非线性关系,采用KPLS算法对丙烯爆炸极限进行预测,并利用丙烯酸实际数据进行仿真.仿真结果表明,该方法能够有效预测丙烯爆炸极限.与PLS算法相... 详细信息

准确预测丙烯爆炸极限是保证丙烯酸安全生产的有效手段.丙烯爆炸混合气各成分体积分数之间呈现非线性关系,采用KPLS算法对丙烯爆炸极限进行预测,并利用丙烯酸实际数据进行仿真.仿真结果表明,该方法能够有效预测丙烯爆炸极限.与PLS算法相比,预测结果具有显著的跟踪能力,并确定了2.56%~9.25%的丙烯爆炸区域,解决了生产过程中丙烯爆炸问题.

关键词：丙烯爆炸极限非线性 KPLS 爆炸区域体积分数

一般不确定转移速率下Markov切换系统的弹性控制器

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东北大学学报（自然科学版） 2017年第4期38卷 457-461页

作者：连莲高宪文齐文海东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819

研究了一类随机时滞Markov切换系统的弹性控制器设计问题.该系统的转移速率是一般不确定的,比完全已知速率和不完全已知速率更具有一般性.针对此类Markov切换系统,充分考虑一般不确定转移速率矩阵中各元素之间的特性,通过构建一个较为... 详细信息

研究了一类随机时滞Markov切换系统的弹性控制器设计问题.该系统的转移速率是一般不确定的,比完全已知速率和不完全已知速率更具有一般性.针对此类Markov切换系统,充分考虑一般不确定转移速率矩阵中各元素之间的特性,通过构建一个较为新颖的模态依赖型Lyapunov-Krasovskii泛函,设计了弹性控制器以确保闭环系统随机稳定.并且,通过求解一组线性矩阵不等式得到控制器增益矩阵.最后,利用一个数值算例验证了所得结果的有效性.

关键词： Markov切换系统模态依赖一般不确定转移速率随机稳定弹性控制器

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基于改进即时学习算法的动液面软测量建模

东北大学学报（自然科学版） 2015年第7期36卷 918-922页

作者：王通高宪文刘文芳东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870

油田动液面参数软测量预测应用中,软测量模型随生产的进行会逐步退化,导致预测结果偏差较大,无法在油田生产过程中加以使用.对此,提出采用基于子空间相似度的即时学习策略来对动液面预测模型进行自适应动态更新.通过对生产阶段数据进行... 详细信息

油田动液面参数软测量预测应用中,软测量模型随生产的进行会逐步退化,导致预测结果偏差较大,无法在油田生产过程中加以使用.对此,提出采用基于子空间相似度的即时学习策略来对动液面预测模型进行自适应动态更新.通过对生产阶段数据进行子空间的相似度计算,提高建模样本选取的准确性.设计两个记忆参数改变以往即时学习策略模型的更新方法,在减少计算量的同时提高动液面的预测精度.与以往即时学习算法进行实验对比,结果表明,改进算法对油田动液面测量精度高,适应性强,符合油田生产标准,可以应用于油田实际生产.

关键词：子空间即时学习模型更新相似度动液面