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基于樽海鞘群算法的床温多变量系统辨识研究

自动化技术与应用 2024年第2期43卷 1-5页

作者：赵威钱进王一桂黄凤启贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025 中国电建集团贵州工程有限公司贵州贵阳550025 国投盘江发电有限公司贵州盘州553000

针对热工系统具有多输入多输出的特点,介绍将多输入多输出系统简化为多个多输入单输出系统的具体过程。利用机组的实际运行数据,建立在50%负荷运行工况下,以给煤量、煤泥量和一次风量为输入,以床温和主蒸汽压力为输出的多变量系统模型... 详细信息

针对热工系统具有多输入多输出的特点,介绍将多输入多输出系统简化为多个多输入单输出系统的具体过程。利用机组的实际运行数据,建立在50%负荷运行工况下,以给煤量、煤泥量和一次风量为输入,以床温和主蒸汽压力为输出的多变量系统模型。为提高模型参数辨识的精度,采用樽海鞘群算法(SSA)对多变量系统的模型参数进行寻优。该算法采用一种新的群体更新模型,算法流程简单。仿真结果表明,相比于传统粒子群算法(PSO),樽海鞘群算法运算速度明显提高,可以获到更优的辨识模型。

关键词：多变量系统床温樽海鞘群算法参数辨识

具有解耦性能的离散时间线性多变量系统最优跟踪控制

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自动化学报 2022年第8期48卷 1931-1939页

作者：富月陈威东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004

在传统线性二次跟踪控制方法的基础上,针对一类具有强耦合特性的离散时间线性多变量系统,提出了一种具有解耦性能的最优跟踪控制方法.首先为实现解耦,将耦合项作为可测干扰,基于零和博弈思想提出了一种新的性能指标;然后针对该性能指标... 详细信息

在传统线性二次跟踪控制方法的基础上,针对一类具有强耦合特性的离散时间线性多变量系统,提出了一种具有解耦性能的最优跟踪控制方法.首先为实现解耦,将耦合项作为可测干扰,基于零和博弈思想提出了一种新的性能指标;然后针对该性能指标,利用极小值原理设计最优跟踪控制器,通过适当加权矩阵的选择,同步实现解耦和跟踪;最后进行仿真实验,仿真结果表明了该方法的有效性以及在最优性能等方面的优越性.

关键词：解耦跟踪控制离散时间线性系统多变量系统

多变量系统高效耦合递推最小二乘辨识算法及计算量分析

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控制理论与应用 2023年

作者：金雨张霄丁锋江南大学物联网工程学院

针对多变量系统维数大、参数数目多,导致辨识算法计算量大的问题,基于耦合辨识概念,推导了多变量系统的高效耦合递推最小二乘算法.算法的主要思想是根据各子系统辨识模型的特点,通过耦合辨识概念将子系统间相同的参数向量耦合起来,避免... 详细信息

针对多变量系统维数大、参数数目多,导致辨识算法计算量大的问题,基于耦合辨识概念,推导了多变量系统的高效耦合递推最小二乘算法.算法的主要思想是根据各子系统辨识模型的特点,通过耦合辨识概念将子系统间相同的参数向量耦合起来,避免子系统参数向量的冗余估计.通过算法计算量分析表明,与递推最小二乘算法相比,所提出算法具有较少的计算量.仿真实例验证了算法的有效性.

关键词：参数估计耦合辨识概念递推辨识最小二乘多变量系统

多变量系统子空间辨识及模型参考自适应控制技术研究

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多变量系统子空间辨识及模型参考自适应控制技术研究

作者：李志北京化工大学

学位级别：硕士

多变量线性系统的模型参考自适应控制技术(MRAC)可使闭环自适应系统的实际响应跟踪参考模型的状态或输出,本文利用被控系统的线性化模型,设计理想的状态反馈矩阵和参考输入的前馈增益矩阵,给出了MRAC的参考模型。状态反馈和输入前馈可... 详细信息

多变量线性系统的模型参考自适应控制技术(MRAC)可使闭环自适应系统的实际响应跟踪参考模型的状态或输出,本文利用被控系统的线性化模型,设计理想的状态反馈矩阵和参考输入的前馈增益矩阵,给出了MRAC的参考模型。状态反馈和输入前馈可以实现线性多变量系统任意零极点配置,自适应律可以在线估计自适应参数调整系统的结构,闭环自适应系统的状态会最终收敛到参考模型的理想状态轨迹。根据被控系统的模型设计增益矩阵,取得满足匹配条件的参考模型是实现自适应系统跟踪误差收敛到零的前提,故获取被控系统的模型在MRAC中有重要地位,本文给出了一种基于子空间理论的多变量系统的闭环辨识方法,可以根据输入输出数据提取状态空间模型的系统矩阵。子空间算法中计算扩张观测矩阵所需计算量较大,本文将快速近似幂迭代(FAPI)子空间跟踪算法应用于扩张观测矩阵的递推估计,可以避免数据矩阵的奇异值分解,提高多变量系统子空间辨识的实时性。基于多变量系统的输出误差增广模型,本文设计了一种具有指令跟踪功能的增广模型参考自适应控制器,在参考模型中引入状态跟踪误差反馈,则自适应系统的误差动态是一个奇异摄动系统,可以抑制MRAC中系统实际响应中存在的高频振荡。当系统受到外部有界过程噪声干扰时,将射影算子应用到自适应律,可以解决自适应参数漂移问题,基于射影算子的模型参考鲁棒自适应控制(MRRAC),能以有界误差的形式跟踪参考模型的状态。

关键词：模型参考自适应控制子空间辨识快速近似幂迭代多变量系统射影算子

多变量系统的基于高频增益矩阵分解的直接型模型参考自适应控制

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控制与决策 2010年第8期25卷 1225-1229,1236页

作者：杨妍妍高齐圣张嗣瀛青岛大学经济学院山东青岛266071 东北大学信息科学与工程学院沈阳110004

针对相对阶为2的多变量系统,利用高频增益矩阵分解,在适当的假设下,建立了新的参数模型,设计出具有未规范化自适应律的直接型模型参考自适应控制器,保证了闭环系统所有信号的有界性和跟踪误差的收敛性.仿真实例验证了控制方案的有效性.

关键词：多变量系统高频增益矩阵分解模型参考自适应控制

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多变量系统分散PID控制器设计

清华大学学报（自然科学版） 2004年第11期44卷 1567-1570页

作者：吴国垣李东海薛亚丽唐多元清华大学热能工程系北京100084

为进一步改进分散PID控制系统的性能,提出一种基于极限点求解的整定方法。首先,在对角优势系统Nyquist稳定性判据的基础上,推导了多变量系统对角元素的Gersh-gorin圆族的包络线方程,并获得其与负实轴交点的解析表达式,从而求解各回路的... 详细信息

为进一步改进分散PID控制系统的性能,提出一种基于极限点求解的整定方法。首先,在对角优势系统Nyquist稳定性判据的基础上,推导了多变量系统对角元素的Gersh-gorin圆族的包络线方程,并获得其与负实轴交点的解析表达式,从而求解各回路的极限增益和极限频率的近似值,再利用修正的Z-N(MZN)整定公式或Tyreus-Luyben(T-L)整定公式,设计多变量系统的PID控制器。设计实例的仿真表明,所设计的控制系统具有较小的超调量和较强的抑制回路间扰动的能力,并具有良好的性能鲁棒性。

关键词： PID控制器多变量系统 Gershgorin带

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多变量系统的耦合梯度辨识算法与性能分析

控制与决策 2016年第8期31卷 1487-1492页

作者：刘艳君丁锋江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学物联网工程学院江苏无锡214122

针对多变量系统维数大、参数多、一般的辨识算法计算量大的问题,基于耦合辨识概念,推导多变量系统的耦合随机梯度算法,利用鞅收敛定理分析算法的收敛性能.算法的主要思想是将系统模型分解为多个单输出子系统,在子系统的递推辨识过程中,... 详细信息

针对多变量系统维数大、参数多、一般的辨识算法计算量大的问题,基于耦合辨识概念,推导多变量系统的耦合随机梯度算法,利用鞅收敛定理分析算法的收敛性能.算法的主要思想是将系统模型分解为多个单输出子系统,在子系统的递推辨识过程中,将每个子系统的参数估计值耦合起来.所提出算法与最小二乘算法和耦合最小二乘算法相比,具有较少的计算量,收敛速度可以通过引入遗忘因子得到改善.性能分析表明了所提出算法收敛,仿真实例验证了算法的有效性.

关键词：多变量系统参数估计随机梯度性能分析耦合辨识概念