系统工程与电子技术
繫統工程與電子技術
계통공정여전자기술
SYSTEMS ENGINEERING AND ELECTRONICS
2015年
2期
394-399
,共6页
线性近似方法%径向基函数神经网络%模型预测控制%二次型最优化
線性近似方法%徑嚮基函數神經網絡%模型預測控製%二次型最優化
선성근사방법%경향기함수신경망락%모형예측공제%이차형최우화
linearization method%radial basis function (RBF)neural network%model predictive control%quadratic optimization
针对非线性系统的模型预测控制问题,提出了一种基于线性近似和神经网络逼近的控制算法。用Taylor 级数展开法对非线性系统进行线性近似时,要求对象系统中的非线性函数必须连续可微。为了突破这一限制,引入了 Stirling 插值公式线性近似法,拓展了可处理的非线性系统范围。通过对线性化过程中产生的非线性高阶项进行径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络逼近,显著提高了对象系统模型精确度。为了降低数值计算复杂度,将控制性能指标函数重构为易于处理的二次型最优化问题,通过对该二次型最优化问题的求解得到了最优控制序列。控制过程考虑了约束条件的影响以模拟真实的工业生产过程。仿真结果证明了所提出预测控制方案的有效性。
針對非線性繫統的模型預測控製問題,提齣瞭一種基于線性近似和神經網絡逼近的控製算法。用Taylor 級數展開法對非線性繫統進行線性近似時,要求對象繫統中的非線性函數必鬚連續可微。為瞭突破這一限製,引入瞭 Stirling 插值公式線性近似法,拓展瞭可處理的非線性繫統範圍。通過對線性化過程中產生的非線性高階項進行徑嚮基函數(radial basis function,RBF)神經網絡逼近,顯著提高瞭對象繫統模型精確度。為瞭降低數值計算複雜度,將控製性能指標函數重構為易于處理的二次型最優化問題,通過對該二次型最優化問題的求解得到瞭最優控製序列。控製過程攷慮瞭約束條件的影響以模擬真實的工業生產過程。倣真結果證明瞭所提齣預測控製方案的有效性。
침대비선성계통적모형예측공제문제,제출료일충기우선성근사화신경망락핍근적공제산법。용Taylor 급수전개법대비선성계통진행선성근사시,요구대상계통중적비선성함수필수련속가미。위료돌파저일한제,인입료 Stirling 삽치공식선성근사법,탁전료가처리적비선성계통범위。통과대선성화과정중산생적비선성고계항진행경향기함수(radial basis function,RBF)신경망락핍근,현저제고료대상계통모형정학도。위료강저수치계산복잡도,장공제성능지표함수중구위역우처리적이차형최우화문제,통과대해이차형최우화문제적구해득도료최우공제서렬。공제과정고필료약속조건적영향이모의진실적공업생산과정。방진결과증명료소제출예측공제방안적유효성。
A constrained model predictive control algorithm is proposed based on linearization and neural network approach.The nonlinear system must be continuously differentiable when using the Taylor series ex-pansion linearization method.In order to break through this restriction,we introduce Stirling’s interpolation formula method.In the interest of improving the precision of the model,we estimate the high-order terms asso-ciated with the linearization using a radial basis function (RBF)neural network.For the sake of reducing the complexity of computation,we reformulate the control performance index to a quadratic optimization problem, and obtain the optimization control sequences by solving the quadratic optimization problem.The constraint con-ditions are considered during the control process to simulate actual industrial production processes.The simula-tion results demonstrate the effectiveness of the proposed model predictive control scheme.