基于预测控制的动车组迭代学习控制方法

针对动车组运行过程中存在非线性扰动、参数时变等问题,以提高动车组的速度跟踪精度和乘客舒适性要求为目标,提出了一种基于预测控制的高速动车组迭代学习控制方法;通过采集动车组先前运行过程中的输入输出数据,使用带遗忘因子的最小二乘法实时辨识广义预测控制(GPC)中的预测模型参数并计算预测输出,根据以往过程的平均模型误差修正该预测输出,利用修正后预测输出引出迭代学习控制律,在线实时计算得到新的控制量,实现动车组速度跟踪;采用修正后预测输出设计二次型迭代学习控制律,通过充分学习列车系统的重复性特性来解决传统比例积分微分(PID)型迭代学习参数整定难、收敛速度慢和鲁棒性差等问题,并给出算法的收敛性证明;以实验室配备的CRH380A型动车组半实物仿真平台对该方法进行了测试,建立了列车的三动力单元模型,使其跟踪设定速度曲线,并与一些传统算法进行对比。仿真结果表明：在第8次迭代过程,基于预测控制的高速动车组迭代学习控制方法得到的动力单元速度与其设定的速度和加速度误差分别在0.3 km·h^-1和0.5 m·s^-2以内,且变化平稳,其性能优于PID、GPC和P型迭代学习控制(P-ILC),满足列车跟踪精度与乘客舒适性要求;在模型参数突变的情况下,采用提出的方法可使列车更为及时地校正模型失配、时变和干扰等引起的不确定性。     

基于自适应迭代学习控制的列车自动驾驶算法

针对高速列车自动驾驶系统受到时变外部扰动和受限状态的情况,提出一种基于迭代学习控制的自适应控制算法. 基于Lyapunov 函数,利用列车运行过程中的状态偏差,推导出自适应迭代学习控制律和参数学习更新律. 构造类Lyapunov 函数的复合能量函数,通过迭代域的差分,证明其差分负定性和收敛性. 采用所提控制算法对列车跟踪性能进行计算机仿真和实例仿真验证,结果表明,所提出的自适应迭代学习控制算法对列车期望曲线跟踪具有较高的精度和较快的收敛速度,能够在较短的迭代次数实现对期望曲线的精确跟踪.     

对一类非严格重复系统的两种基于二阶内模的迭代学习控制器设计

通过对系统中的不确定参数建立迭代域上的二阶内模来研究一类非线性连续时间系统的非严格重复性,并依照内模原理提出了两种基于二阶内模的参数迭代学习控制器：二阶迭代学习控制器和平行迭代学习控制器．本文分别使用不同的Lyapunov函数,证明了两种控制器在各自的可行范围内都可以保证系统的跟踪误差收敛．通过对这两种学习机制的比较分析,说明了平行迭代学习控制设计的合理性．两个数值仿真不仅证实了两种算法的有效性,也展示了平行迭代学习控制器更好的收敛特性．     

不确定系统的保性能可靠控制

针对不确定线性连续系统,研究了执行器失效情况下的保性能可靠控制问题.利用LMI给出了不确定线性系统对执行器故障具有渐近稳定性及可靠保性能的充分条件,进而讨论了参数不确定线性系统的保性能可靠控制器的设计问题.根据凸优化理论,给出了最优保性能可靠控制器的线性凸优化设计算法和设计步骤.采用所设计的可靠状态反馈控制器,当任意执行器出现故障时,闭环系统仍保持渐近稳定且保持原有的性能指标.     

混凝土搅拌站动态配料系统控制算法及误差控制研究

在对现场一台混凝土搅拌站用工控机 PLC 组态软件改造的过程中,对该混凝土搅拌站动态配料系统进行了研究,依据动态配料称重系统和定量控制相结合的思想,从PID控制算法入手提高了称量的精度和速度,又对该系统的非线性误差的控制过程进行了分析,将迭代自学习控制方法用在该系统的动态称重配料过程的误差控制中.通过多次调试修改,该系统的配料精度和速度都达到要求,整个系统的效率也得到了提高.     

Observer-based adaptive neural iterative learning control for a class of time-varying nonlinear systems

In this paper an adaptive iterative learning control scheme is presented for the output tracking of a class of nonlinear systems. An observer is designed to estimate the tracking errors. A mixed time domain and s-domain representation is constructed to derive an error model with relative degree one for our purpose. And time-varying radial basis function neural network is employed to deal with system uncertainty. A new signal is constructed by using a first-order filter, which removes the requirement of strict positive real (SPR) condition and identical initial condition of iterative learning control. Based on property of hyperbolic tangent function, the system tracing error is proved to converge to the origin as the iteration tends to infinity by constructing Lyapunov-like composite energy function, while keeping all the closed-loop signals bounded. Finally, a simulation example is presented to verify the effectiveness of the proposed approach.     

基于Fuzzy - PID汽油机怠速控制器的设计

通过对汽油机怠速工况的分析,采用PID与模糊控制相结合的复合控制策略,即在大偏差范围内采用模糊控制,小偏差范围内转换成PID控制,使系统在较大误差时追求速度,在较小误差时强调精度.仿真结果表明:该控制策略使系统实现了快速、平稳、无误差跟踪的特性,怠速工况的控制精度大为提高,系统的控制品质大为改善.     

Arranging transient process used in iterative learning control system

Considering the same initial state error in each repetitive operation in the iterative learning system, a method of arranging the transient process is given. During the current iteration, the system will track the transient function firstly, and then the expected trajectory. After several iterations, the learning system output will trend to the arranged curve, which has avoided the effect of the initial error on the controller. Also the transient time can be changed as you need, which makes the designing simple and the operation easy. Then the detailed designing steps are given via the robot system. At last the simulation of the robot system is given, which shows the validity of the method.     

CMAC BASED NONLINEAR PROCESS CONTROL SYSTEMS,PART Ⅱ:CONTROLLER DESIGN

，ＰＡＲＴ Ⅱ：ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ ＤＥＳＩＧＮTX＠段培永＠李成东＠邵惠鹤ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋｓ（ＮＮｓ）ｈａｖｅｆｏｕｎｄｇｒｏｗｉｎｇｓｕｃｃｅｓｓｉｎｄｉｖｅｒｓｅｉｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃ?..     

基于Levenberg-Marquardt算法的桥梁结构静力参数识别

为了提高桥梁结构状态评估中结构参数识别的精度和稳定性, 克服Gauss-Newton法不能有效地处理奇异和非正定矩阵以及对初始点要求苛刻的缺点, 利用Levenberg-Marquardt法, 通过在Gauss-Newton法的迭代矩阵中添加阻尼项, 对迭代矩阵加以修正, 通过Matlab自编程序实现对实际结构参数的优化求解。对一连续梁的数值模拟计算表明, 在Gauss-Newton法迭代发散的情况下, Levenberg-Marquardt法的识别结果相对误差在10%左右, Levenberg-Marquardt法基本能实现对真实结构参数的识别, 为结构进一步的状态评估提供了结构模型最基本的量化信息。     

Adaptive path following controller of underactuated ships using serret-frenet frame

This paper presents an adaptive path following control law to steer underactuated ships along a predefined path at a constant forward speed with uncertain parameters due to changes of added mass matrices. The proposed controller is based on analytic model predictive control and model reference adaptive control. The Serret-Frenet frame is used to describe the ship dynamics. The analytic model predictive control provides a systematic method rather than try-and-error method to get appropriate control parameters to guarantee the stability of the closed-loop system, and the well-defined relative degree is guaranteed by introducing output-redefinition. An identification algorithm based on model reference adaptive control is used to identify the uncertain parameters. Numerical simulations are provided to demonstrate the validity of the proposed control law.     

活塞车直线电机微进给机构抗变化负载扰动策略的研究

在非圆截面活塞车削的过程中,系统的抗变化负载扰动问题是一个最关键的问题,在实际应用中如果是空载的情况下,系统较容易实现对外部周期信号的跟踪,但是在有载的情况下,如果系统的刚度这不到要求, 切削就会变形,从而影响系统的加工精度。本文针对变化负载扰动情况下如何提高系统刚度,减小负载抚动对刀具定位的影响进行了分析,并提出了重复迭代学习控制的新型控制算法,为提高活塞加工精度提供了新思路。     

欠驱动船舶自适应迭代滑模轨迹跟踪控制

针对欠驱动船舶轨迹跟踪控制问题, 考虑系统存在未知参数和外界扰动, 提出了一种带强化学习的神经网络自适应迭代滑模控制方法; 利用轨迹跟踪的横向和纵向误差信息构造非线性迭代滑模面, 分别设计了船舶柴油机转速和舵角的神经网络迭代滑模控制器; 根据船舶柴油机转速和舵角的实时测量值, 计算了反映控制量抖振状态的强化学习信号, 在线优化了神经网络的结构和参数, 以抑制控制量的抖振, 进一步增强控制系统的自适应性; 建立了5446TEU集装箱船舶数学模型, 分别对圆轨迹和正弦轨迹进行了跟踪控制。仿真结果表明: 在风浪扰动下圆轨迹跟踪时, 与迭代滑模控制策略相比, 采用提出的控制策略250s左右能跟踪上目标轨迹, 速度提高约1倍, 最大跟踪偏航距离为250m, 误差减小约30%, 控制舵角在400s后基本平稳, 波动幅值约为2°, 舵角和柴油机转速的抖振变化幅值均减小了50%以上, 柴油机转速控制参数和舵角控制参数分别在38~45和3.3~3.9之间实现了自适应调节; 在正弦轨迹跟踪时, 与模糊迭代滑模控制策略相比, 采用提出的控制策略纵向跟踪平均误差小于20m, 减小了50%以上, 舵角抖振量平均幅值小于10°, 减小了60%以上, 柴油机转速控制参数和舵角控制参数分别在5.7~5.8和0.8~2.5之间实现了自适应调节。     

企业人力资源管理系统的设计

本文以企业人力资源管理为背景,根据该公司的实际工作流程、业务处理方法以及内部管理模式,结合管理信息系统开发的结构及系统开发的基本原理和方法,设计开发了一套人力资源管理信息系统。整套系统具有操作简便,界面简洁美观,代码冗余量小,复杂度低,维护成本低,实用性强,并具有安全、稳定、可靠等特点,经过测试应用,具有一定的推广价值。     

A NEW SYSTEM DYNAMIC EXTREMUM SELF-SEARCHING METHOD BASED ON CORRELATION ANALYSIS

Inindustrialprocessesself searchingoptimumcontrolsystemshavebeenwidelyused ,becausetheydonotneedamathematicalmodel,whichhaveblockdiagram (seeFig .1) .Theprincipleistomakethecontrolsystemreachitsoptimumoperatingstatebycontinuousmeasuringandcontrolling.Thenec essaryconditionisthattheplantsmusthaveanex tremumcharacteristic[1 ] .Thekeyofself searchingoptimumcontrolishowtofindthesystemextremum pointautomati cally .Therearemainlytwokindsofself searchingmethods,whicharethecontinuoussearchingandthest…     

快速路系统反馈控制器设计及算法

为了提高快速路系统的利用效率,设计了一个反馈控制器,提出了反馈控制器的迭代求解算法,控制器能实时跟踪车辆的密度,并与所期望的密度进行比较,把误差反馈给车辆,通过给车辆发布恰当的速度命令来控制车辆运行,使实际车辆密度收敛于期望密度。仿真计算结果表明:算法取4次迭代时的车辆密度与运行速度最大相对误差为0.32%,平均耗时为0.32 s,因此,设计的控制器使交通流运行趋于平稳,减少了车辆延误,从而提高了系统利用效率。     

物流配送中心虚拟仿真设计方法

为了提高物流配送中心布局的客观性与运行效率, 降低物流处理成本, 分析了传统物流配送中心布局的缺点, 研究了影响物流配送中心布局的各种随机因素, 提出了物流配送中心布局的虚拟仿真设计方法。根据整理的物流配送中心布局实际参数, 确定物流中心的规模、作业流程与平面布局, 提出了配送中心布局方案, 通过计算机仿真模拟了配送中心运行过程, 计算了配送中心的空间利用率、作业能力、运行效率与运行成本, 并评价了方案的优劣。实际应用结果表明: 物流配送中心布局仿真虚拟设计方法精度高, 对规划方案的模拟、优化与选择符合客观实际。     

土坡稳定性可靠度分析

结构的可靠度指的是结构或构件在规定的时间内,在规定的条件下具备规定功能的概率.JC法是目前一种主要的计算可靠度的方法,它适用于随机变量为任意分布下结构可靠指标的求解.介绍了结构可靠度计算的JC法的具体方法、迭代计算过程及其在土坡稳定性计算中的应用.建立了土坡稳定性可靠度分析的基本模型,并附以工程实例,用Excel进行迭代计算,验证了结构可靠度JC法在土坡稳定性分析中的可靠性及高精度.     

土坡稳定性可靠度分析

结构的可靠度指的是结构或构件在规定的时间内,在规定的条件下具备规定功能的概率.JC法是目前一种主要的计算可靠度的方法,它适用于随机变量为任意分布下结构可靠指标的求解.介绍了结构可靠度计算的JC法的具体方法、迭代计算过程及其在土坡稳定性计算中的应用.建立了土坡稳定性可靠度分析的基本模型,并附以工程实例,用Excel进行迭代计算,验证了结构可靠度JC法在土坡稳定性分析中的可靠性及高精度.     

M步Newton法的一种改进

在许多科学与工程计算问题中,需要求解非线性代数方程组.在诸多解法中,Newton迭代法及其变体M步Newton法是最主要、最常用的方法.通过对非线性方程组的迭代法引入Aitken加速技术,设计了一种非线性方程组的迭代解法的加速方法;将该方法与M步Newton法相结合,得到一种收敛速度快而且计算稳定的方法,并给出了具体算法;数值结果表明了新算法是有效的.此方法具有一定的广泛性,可以直接推广到许多已有的方法,如拟Newton法、M步离散Newton法及Brent方法等,均可在一定程度上改善这些方法的收敛速度和稳定性.