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智能可续技术论文模型预测控制管理新运用状况

来源:职称驿站所属分类:智能科学技术论文
发布时间:2016-09-24浏览:45次

   在计算机新工程建设中现在模型的新开发管理技术有哪些方面呢,应该如何来推动现在新科技发展模式呢,同时有关仙子阿计算机工程的管理建设主要意义有哪些,这些问题都是现在值得研究的问题,文章做了以下介绍。

  摘要:由于预测控制具有建模容易和鲁棒性强等特点,以及随着计算机技术的发展,传统控制方法已经难以满足工业中越来越复杂的系统对象的要求,预测控制越来越被人们利用,人们也越来越关注预测控制的理论和应用研究。目前,在全世界范围内,预测控制在如炼油、石化、造纸、矿冶、食品、炉窑、水泥、化工、航空、汽车等多个工业领域已经取得了成功应用,在未来,预测控制的应用领域将会越来越广,在控制领域的作用将越来越大。

  关键词:预测控制,模型管理,科技论文

  1 预测控制算法的发展

  1.1 预测控制基础算法

  预测控制自产生以来,有三种基础算法,分别是由Richalet、Mehra等提出的模型算法控制(Model Algorithmic Control (MAC)),由Cutler等提出的动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control (DMC)),以及由Clarke提出的广义预测控制(Generalized Predictive Control (GPC))。MAC和DMC都是基于非参数模型的算法,MAC以被控对象的脉冲响应特性为预测模型,DMC以对象的阶跃响应特性为预测模型。而GPC是以受控自回归积分滑动平均(CARIMA)模型为预测模型,结合在线辨识和自校正机制的算法,大大增强了算法的适用性和鲁棒性。

  因为脉冲响应和阶跃响应容易从生产现场获得,因此MAC和DMC不需要辨识过程就可以设计控制系统。这类控制算法采用在有限时域内的滚动优化,在滚动优化的过程中不断进行反馈校正,克服了对象参数结构不确定带来的影响,增强了系统的鲁棒性。

  此外,Morari等在1982年研究出一种新型控制结构——内模控制(Internal Model Control (IMC)),从结构的角度分析了预测控制的动态性能和鲁棒性,对预测控制做了更深入的研究。

  科技论文:《计算机应用》(月刊)创刊于1981年,由中国科学院成都计算机应用研究所主办。该刊把介绍计算机应用技术作为重点,以推动经济发展和科技进步为宗旨,把促进计算机开发应用创新作为目标。多年来,杂志以中国计算机学会为依托,受到国内计算机各应用领域专家的关注。期刊集中了张景中、潘云鹤、何积丰、周巢尘、陈国良院士在内的数十名计算机学科的专家、教授、博士生导师,由他们组成该刊强有力的编委会,承担组稿、审稿、撰稿工作。另有数百名本学科的资深专家参与审稿。

  1.2 现代预测控制

  近年来,预测控制打破原有的单调的对算法进行研究的模式,开始与其他方法结合,发展出一类先进的预测控制策略。如和极点配置结合的广义极点配置控制(Generalized Pole Placement Control (GPP)),和自适应控制相结合产生的自适应预测控制器,和解耦控制结合产生的解耦预测控制算法等等先进预测控制技术。

  随着当今科学技术和智能控制的发展,预测控制与智能控制技术相结合产生出智能预测控制技术,如和模糊控制结合而成的模糊预测控制,和神经网络方法结合形成的神经元网络预测控制,以及遗传算法预测控制等;预测控制与人工智能和大系统递阶原理结合,构成多层智能预测控制模式。除了这类先进的预测控制技术与智能预测控制技术之外,预测控制还发展了多种新型的预测控制理论,例如预测函数控制、多速率采样预测控制、多模型切换预测控制和有约束预测控制等等,这一系列新型的预测控制策略,极大地丰富了预测控制领域的内容,也是近年来控制领域的研究热点。

  1.3 非线性预测控制

  对于大多实际工业过程系统来说,被控对象都是具有较强非线性的特性,这时,常规的针对线性对象的预测控制策略已经达不到优化控制的目的了,因此在控制中就需要采用非线性预测控制来解决这一问题。现在已提出的非线性预测控制方法主要体现在以下几个方面:

  (1)基于线性化方法的非线性预测控制:对非线性对象模型进行线性化,用线性化之后的模型来替代原有的非线性模型,再按照常规预测控制的滚动优化策略设计控制器,但反馈校正和模型预测的设计仍然使用非线性模型。线性化的方法有Lyapunov线性化和反馈线性化。

  (2)基于特殊模型的非线性预测控制:这类特殊模型一般包括Volterra模型、NARMAX模型、Hammerstein模型、Laguerre模型和双线性模型等等。

  (3)多模型的非线性预测控制:多模型预测方法可以看作模型调度(Model-Scheduling approach),其特点是将多模型方法引入预测控制中,在整个控制设计中用多个不同的线性模型来逼近非线性过程,从而实现对非线性系统的控制。

  2 预测控制的工业应用

  70年代中期,MPHC(MAC)算法在锅炉、分馏塔的控制中获得了成功应用,DMC算法在石油加工生产装置中成功应用,标志着预测控制算法进入了工业控制领域。

  许多国外公司都开发了自己的商品化预测控制软件包,如Setpoint公司研发的IDCOM软件包,于1981年应用在海湾石油公司Clarkson炼油厂的润滑油加氢反应器的温度控制上,连同三个分馏塔的计算机控制系统一起,使产品粘度变化减少70%,燃料节省25%以上,操作的灵活性也得到提高。Profimatic公司的催化裂化高级过程控制软件包,也在炼油领域取得了很好的应用效果。在国内,预测控制技术同样有广泛的应用,如浙江大学同上海交通大学联合开发的MCC软件包;机器人控制、激光器自动控制等。

《智能可续技术论文模型预测控制管理新运用状况》

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文章名称: 智能可续技术论文模型预测控制管理新运用状况

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