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逆系统方法在人口预测中的应用

中国地质大学学报（社会科学版） 2004年第1期4卷 29-34页

作者：王晓雪米红陈均宇厦门大学自动化系福建厦门361005

本文尝试运用逆系统方法设计一个人口预测系统的逆系统。系统仿真结果表明该方法在人口与社会经济系统的研究中,是一种有着广阔应用前景的分析技术;仿真结果还揭示了我国未来人口总和生育率的可行性区间。

关键词：逆系统方法人口预测非线性控制系统系统建模

逆系统方法在倾斜转弯导弹控制系统中应用研究

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战术导弹控制技术 2005年第3期13卷 17-22页

作者：于秀萍赵希人黄雁华哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001 空军长春飞行学院吉林长春130000

讨论了一种倾斜转弯导弹非线性控制系统动态逆控制方法.从理论上证明了该控制方法可实现输出渐近无差跟踪.为了验证控制方案的有效性,进行了仿真研究.仿真结果表明:在倾斜转弯导弹控制系统设计中,动态逆系统方法完全可以实现非线性控制... 详细信息

讨论了一种倾斜转弯导弹非线性控制系统动态逆控制方法.从理论上证明了该控制方法可实现输出渐近无差跟踪.为了验证控制方案的有效性,进行了仿真研究.仿真结果表明:在倾斜转弯导弹控制系统设计中,动态逆系统方法完全可以实现非线性控制,控制方案可行,满足设计要求.

关键词：倾斜转弯导弹控制系统逆系统方法非线性控制仿真设计

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基于逆系统方法发电机非线性励磁调节器研究

华中理工大学学报 1998年第A1期26卷 47-49页

作者：唐涛南魏守平程时杰梁方华中理工大学电力工程系

将非线性系统的逆系统方法用于电力系统，结合ＩＴＡＥ最佳控制规律，推导出了发电机非线性励磁控制规律．大扰动仿真结果表明，基于逆系统方法设计的发电机非线性励磁控制器能较大地改善系统的动态性能．同时，该方法的线性化过程较微... 详细信息

将非线性系统的逆系统方法用于电力系统，结合ＩＴＡＥ最佳控制规律，推导出了发电机非线性励磁控制规律．大扰动仿真结果表明，基于逆系统方法设计的发电机非线性励磁控制器能较大地改善系统的动态性能．同时，该方法的线性化过程较微分几何方法简单得多，更适于工程应用．

关键词：逆系统方法发电机非线性励磁调节器电力系统

支持向量机逆系统方法在热工系统中的应用研究

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支持向量机逆系统方法在热工系统中的应用研究

作者：潘磊华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

本文概括介绍了支持向量机算法及逆系统方的相关内容,并针对支持向量机参数难以选择的问题,通过分析参数变化对支持向量机学习结果的影响,提出了一种改进的粒子群优化参数的方法。即在粒子群优化算法的适应度函数中,引入了与支持向量机... 详细信息

本文概括介绍了支持向量机算法及逆系统方的相关内容,并针对支持向量机参数难以选择的问题,通过分析参数变化对支持向量机学习结果的影响,提出了一种改进的粒子群优化参数的方法。即在粒子群优化算法的适应度函数中,引入了与支持向量机解的稀疏性相关性的优化方法。改进算法将支持向量个数在训练集中的比例与经验风险求和作为粒子群寻优的适应度函数,避免了可能存在的“过学习”问题。而后在采用参数优化保证支持向量机推广能力的基础上,将支持向量机算法引入逆系统建模,介绍了基于支持向量机的逆系统建模的一般方法;并针对多输入多输出非线性离散系统构造其以及α阶逆系统,通过仿真实验完成强耦合系统的解耦,证明了支持向量机建立逆系统模型的有效性。

关键词：支持向量机参数优化逆系统方法

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基于逆系统方法的六自由度机械臂控制

基于逆系统方法的六自由度机械臂控制

作者：黄文琴广西大学

学位级别：硕士

六自由度机械臂是一个强耦合的非线性系统,精确定位其末端执行器在喷涂、焊接和自动搬运等机器人工业应用中具有重要地位。本文的研究重点便是设计控制器以实现六自由度机械臂的位置快速精确定位。本文采用逆系统方法从数学推导和支持... 详细信息

六自由度机械臂是一个强耦合的非线性系统,精确定位其末端执行器在喷涂、焊接和自动搬运等机器人工业应用中具有重要地位。本文的研究重点便是设计控制器以实现六自由度机械臂的位置快速精确定位。本文采用逆系统方法从数学推导和支持向量机(SVM)辨识两个方面求其逆系统模型以解耦,为了保证辨识模型的精确性,用遗传算法(GA)对辨识所需的参数进行了优化。通过在MATLAB中的仿真结果表明,基于数学推导求逆系统后六自由度机械臂的6个关节间实现了完全解耦,而基于GA-SVM辨识逆系统后的解耦效果虽然不如前者,但是它不需了解六自由度机械臂详细的工作原理,且省略了繁琐的推导过程。论文的另一部分是基于内模原理(IM)设计闭环控制器,其目的是为了弥补上述两种方法得到的逆系统模型与实际对象的逆系统之间存在的误差,以实现六自由度机械臂的位置快速精确定位控制。通过在MATLAB中的仿真结果表明,六个关节都能快速跟踪给定的位置,且系统具有良好的鲁棒性,并从理论分析的角度作了详细的证明。将基于SVM逆系统方法的内模控制器应用在CPAC系统中对六自由度机械臂的位置进行控制,实验结果表明各个关节能有效地跟踪给定的位置,通过与PID的控制效果进行比较可以发现,前者稳态误差更小,抗干扰能力更强,且在线调节的参数少,各个关节可以分开得到控制,有效缩短了调节时间。

关键词：逆系统方法支持向量机遗传算法内模原理解耦控制

LS-SVM逆系统方法在流浆箱解耦控制中的应用研究

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LS-SVM逆系统方法在流浆箱解耦控制中的应用研究

作者：何娅妮兰州交通大学

学位级别：硕士

流浆箱作为高速造纸机的关键部件，是连接“备浆流送”和“纸页成形”两部分的关键枢纽。随着纸机车速的不断提高以及市场对纸张质量的要求，研发适应我国国情、高性能、低成本的气垫式流浆箱以及控制策略就显得非常必要。本文在流浆箱... 详细信息

流浆箱作为高速造纸机的关键部件，是连接“备浆流送”和“纸页成形”两部分的关键枢纽。随着纸机车速的不断提高以及市场对纸张质量的要求，研发适应我国国情、高性能、低成本的气垫式流浆箱以及控制策略就显得非常必要。本文在流浆箱国内外研究现状的基础上，深入分析了气垫式流浆箱的内部机理和现有的控制系统，提出了基于LS-SVM(Least Square Support Vector Machines,最小二乘支持向量机)逆系统方法的流浆箱解耦控制方法。主要研究内容如下： (1)多变量系统逆模型的建立。传统逆系统方法要求数学模型精确已知，而且存在逆模型的解析解难以求取的问题，因此结合LS-SVM的非线性建模特性，辨识得到原系统的逆模型，并将它与原系统串联构成伪线性系统。分别通过单变量和多变量的实例仿真，验证了该方法的有效性和可行性。多变量逆系统方法可以在完成系统伪线性化的同时，还可以将原本复杂的系统解耦成多个相互独立的伪线性子系统，因此为一类不确定非线性强耦合系统提供了一种新的解耦方法。 (2)多变量系统控制器的设计。由于多变量逆系统方法的解耦能力有限，因此以伪线性复合系统作为被控对象，分别讨论了采用PID以及DMC(Dynamic Matrix Control,动态矩阵控制)两种控制方法对其进行闭环控制的情况。仿真结果表明，虽然PID控制器可以达到很好的控制效果，而且具有一定的抗干扰能力及其鲁棒性，但参数调节比较困难，超调量相对较大。因此，进一步分析并设计了动态矩阵控制器，取得了较好的动静态性能和鲁棒性。 (3) LS-SVM逆系统解耦控制方法的应用研究。通过对流浆箱内部机理的深入分析，利用LS-SVM辨识得到流浆箱的逆模型，并采用逆系统方法原理，将原流浆箱系统解耦成两个相互独立的单入单出伪线性子系统。为了克服建模误差影响及外部干扰，对所得的流浆箱伪线性系统采用了PID和DMC方法进行闭环控制。仿真结果表明，该控制方法鲁棒性好，结构简单，易于工程实现。通过理论分析和仿真两方面的研究，表明基于LS-SVM逆系统方法可以很好地实现流浆箱系统的解耦，从而保证了均匀的上网纸浆流量，减少了横流现象以及浓度变化。同时，也为一类不确定非线性强耦合系统的解耦控制提供了一条新的途径。

关键词：流浆箱 LS-SVM 逆系统方法 DMC 解耦控制

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应用逆系统方法设计空空导弹控制器

飞行力学 2003年第3期21卷 45-47,70页

作者：高坚佟明安西北工业大学电子工程系陕西西安710072

对非线性控制的逆系统方法原理进行了介绍,将该方法应用于空空导弹制导设计中,设计了导弹质心运动动力学系统的控制器,该控制器通过对弹道坐标系下导弹的纵向过载和法向过载实施控制,可使导弹在控制系统中的速度、偏航角和俯仰角输出信... 详细信息

对非线性控制的逆系统方法原理进行了介绍,将该方法应用于空空导弹制导设计中,设计了导弹质心运动动力学系统的控制器,该控制器通过对弹道坐标系下导弹的纵向过载和法向过载实施控制,可使导弹在控制系统中的速度、偏航角和俯仰角输出信息渐近跟踪制导指令,以实现空空导弹对攻击目标的跟踪。

关键词：逆系统方法动力学系统空对空导弹控制器制导设计

基于逆系统方法的永磁同步风力发电系统非线性控制研究

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基于逆系统方法的永磁同步风力发电系统非线性控制研究

作者：齐书康郑州大学

学位级别：硕士

面对日益严峻的化石燃料能源短缺和环境污染问题,世界各国将大力发展可再生清洁能源作为主要应对措施,其中风力发电是最具潜力的新型清洁能源。对风力发电机的有效控制是风力发电系统高效率、高性能运行的基础和保障。风力发电系统具有... 详细信息

面对日益严峻的化石燃料能源短缺和环境污染问题,世界各国将大力发展可再生清洁能源作为主要应对措施,其中风力发电是最具潜力的新型清洁能源。对风力发电机的有效控制是风力发电系统高效率、高性能运行的基础和保障。风力发电系统具有高度的非线性和随机性。本文采用逆系统方法并结合线性二次型高斯(LQG)最优控制对永磁同步风力发电系统的非线性控制问题进行研究,取得了如下研究结果:(1)对风力发电系统组成部分中的风力机、永磁同步发电机、传动机构、变流器、并网装置和检测与控制系统进行了简单的介绍,建立了各个组成环节的数学模型;(2)在额定风速以下时采用逆系统方法来对非线性风力机模型构造了右逆系统,设计了精确线性化反馈控制器,并基于线性化系统设计了LQG最优控制器,分析了闭环系统的稳定性。基于MATLAB/Simulink仿真平台建立了永磁同步风力发电系统最大风能捕获的仿真模型并进行了仿真分析。仿真结果表明所提出的非线性控制策略能实现最大风能捕获;(3)在额定风速以上时采用逆系统的方法设计了桨距角非线性控制律。该控制器是针对整个风力发电系统的非线性动态过程进行的,克服了基于局域点近似线性化的缺点,因此对风速变化的响应更加灵敏,桨距角动作能够快速跟踪风速的变化。基于MATLAB/Simulink的仿真结果表明,该变桨距逆系统控制策略能很好的实现永磁同步风力发电系统的恒功率控制

关键词：永磁同步风力发电机逆系统方法最大风能捕获恒功率控制

基于逆系统方法的永磁同步风力发电系统随机最优控制

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郑州大学学报（工学版） 2015年第3期36卷 16-19页

作者：刘艳红齐书康郑州大学电气工程学院河南郑州450001

风力发电系统是典型的强耦合非线性随机系统.针对永磁同步风力发电系统的随机最优控制问题,建立了系统的非线性动态模型;然后,采用逆系统方法设计了反馈线性化控制器,将永磁同步风力发电系统转化为具有线性传递关系且已解耦的伪线性系统... 详细信息

风力发电系统是典型的强耦合非线性随机系统.针对永磁同步风力发电系统的随机最优控制问题,建立了系统的非线性动态模型;然后,采用逆系统方法设计了反馈线性化控制器,将永磁同步风力发电系统转化为具有线性传递关系且已解耦的伪线性系统;最后,考虑风速随机性并设计了线性二次型高斯随机最优控制器.仿真结果验证了所提控制策略的有效性.

关键词：风力发电系统永磁同步发电机逆系统方法随机最优控制