基于线性二次最优的多级串联明渠前馈控制方法研究 被引量：2

1

作者 管光华 李枭华 +3 位作者 毛中豪 罗玉峰 黄跃群 杨家亮 《水利学报》 北大核心 2025年第4期499-510,共12页

针对多级串联明渠长时间滞后的控制难点以及冰期输水过渡渠道需要快速、平稳的控制需求,本文基于线性二次最优控制(LQR)和渠道线性预测模型,提出了改进的最优化前馈控制方法;并构建了前馈-反馈流量复合规则,设计了前反馈混合控制(HLQR)... 针对多级串联明渠长时间滞后的控制难点以及冰期输水过渡渠道需要快速、平稳的控制需求,本文基于线性二次最优控制(LQR)和渠道线性预测模型,提出了改进的最优化前馈控制方法;并构建了前馈-反馈流量复合规则,设计了前反馈混合控制(HLQR)算法。将此控制算法应用于南水北调中线干渠最后10个渠池进行仿真验证,与无前馈控制、流量补偿前馈控制对比分析,并检验了该控制算法对于取水流量不确定性的抗干扰能力。算例仿真结果表明:对于多个分水口同时发生流量变化的模拟条件,在取水流量完全确定工况下,相比常规控制策略,HLQR算法求取的控制策略能够在减少闸门动作量和流量调节量的同时,降低水位偏差(最大水位偏差和累积水位偏差分别减小36.51%和28.99%),并更快到达稳定状态(稳定耗时缩短8.11%);在取水流量不完全确定工况下,HLQR算法对流量扰动的不确定性具有更强的鲁棒性。 展开更多

关键词 多级串联明渠 线性二次最优 前馈控制方法 前反馈混合控制 鲁棒性

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Smith预估下的注塑机料筒多区间温度解耦控制

2

作者 胡丰收 李宁 +1 位作者 马文魁 张志显 《合成树脂及塑料》 北大核心 2025年第4期61-65,共5页

引入Smith预估控制器,提出Smith预估下的注塑机料筒多区间温度解耦控制方法。首先,建立一阶时滞环节的传递函数模型,通过阶跃响应法估计系统参数;其次,引入Smith预估控制器预测温控系统未来行为,并补偿纯滞后环节影响;然后,改进Smith预... 引入Smith预估控制器,提出Smith预估下的注塑机料筒多区间温度解耦控制方法。首先,建立一阶时滞环节的传递函数模型,通过阶跃响应法估计系统参数;其次,引入Smith预估控制器预测温控系统未来行为,并补偿纯滞后环节影响;然后,改进Smith预估控制器,结合估计温度和实际输出温度,计算温度偏差,通过一阶滤波环节进行处理;最后,采用前馈解耦法对传递函数矩阵系统进行解耦,实现注塑机料筒各区间温度控制相互独立。结果表明:该方法耦合性降低程度达90%~100%,稳态误差为±0.2℃,无震荡,显著降低了区间耦合影响,实现了多区间温度解耦控制。 展开更多

关键词 SMITH预估控制器 注塑机加热系统 多区间温度 前馈解耦法 解耦控制

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基于开式空气布雷顿循环的气冷微堆解耦控制方法研究

3

作者 吴长浩 姜明月 +4 位作者 宁可 李颖 廖圣勇 孙培伟 魏新宇 《自动化仪表》 2025年第9期51-58,共8页

基于开式空气布雷顿循环的气冷微堆是多输入多输出系统,其中的各个控制回路之间存在耦合性。为提高控制系统性能,在传统控制系统的基础上,对气冷微堆解耦控制方法开展研究。基于气冷微堆的耦合性分析,提出了顺次闭合解耦控制方法与前馈... 基于开式空气布雷顿循环的气冷微堆是多输入多输出系统,其中的各个控制回路之间存在耦合性。为提高控制系统性能,在传统控制系统的基础上,对气冷微堆解耦控制方法开展研究。基于气冷微堆的耦合性分析,提出了顺次闭合解耦控制方法与前馈解耦控制方法。根据所提解耦控制方法,确定了两套解耦控制方案,并设计出相应的解耦控制系统。在Matlab&Simulink中搭建了解耦控制系统模型。通过仿真测试,对控制系统进行验证。仿真结果表明,与传统控制系统相比,所设计的解耦控制系统能降低超调量、减少调节时间,具有更好的控制性能。所提方法可为气冷微堆提供可参考的解耦控制解决方案。 展开更多

关键词 开式空气布雷顿循环 气冷微堆 多输入多输出系统 前馈补偿器 前馈解耦控制方法 顺次闭合解耦控制方法

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基于Smith预估的复合控制在电阻炉中的应用

4

作者 龚乐 张勇 赵冠华 《工业加热》 2025年第9期45-48,共4页

电阻炉是熔炼金属、陶瓷制造及玻璃成型等工业生产中的重要加热设备之一,主要是利用电流通过电阻材料发生热能,在工业背景下,电阻炉温度的准确控制是工业生产高效运行和产品质量保证的关键。电阻炉具有大惯性、非线性、升温过程单向性... 电阻炉是熔炼金属、陶瓷制造及玻璃成型等工业生产中的重要加热设备之一,主要是利用电流通过电阻材料发生热能,在工业背景下,电阻炉温度的准确控制是工业生产高效运行和产品质量保证的关键。电阻炉具有大惯性、非线性、升温过程单向性等特点,所以这对研究电阻炉温度控制增加了难度。将基于Smith预估的复合控制策略应用到电阻炉温度控制系统中,数字前馈能够有效地提高系统的跟踪精度,并且拓宽了系统的频带。引入Smith预估补偿器来抵消被控对象特征方程中的滞后项,以此保证大滞后系统的闭环稳定性。在Matlab中进行仿真验证,其稳态误差为±0.01℃,相比传统PID提高了0.04℃,且无超调量,各项结果表明要优于传统PID控制。通过对比,该方法提高了控制精度,缩短了系统的稳定调节时间,大大提高了温度控制系统的稳定性,有效延长了电阻炉的使用寿命。 展开更多

关键词 复合控制 Smith预估算法 温度控制 电阻炉

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MMC型HVDC-Light双闭环控制的参数设计方法 被引量：11

5

作者 杨浩 帅智康 +2 位作者 沈征 周猛 彭斌 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期77-83,95,共8页

针对模块化多电平换流器型高压直流输电系统换流站级控制,为实现PI调节器参数的快速、准确调节,在分析模块化多电平换流器型轻型直流输电系统连续数学模型的基础上,引入前馈控制,提出了包含前馈-反馈和稳态逆模型的双闭环控制;并对改进... 针对模块化多电平换流器型高压直流输电系统换流站级控制,为实现PI调节器参数的快速、准确调节,在分析模块化多电平换流器型轻型直流输电系统连续数学模型的基础上,引入前馈控制,提出了包含前馈-反馈和稳态逆模型的双闭环控制;并对改进后的双闭环控制系统控制器主要参数的设计方法进行了深入研究,详细推导了参数设计过程;最后,通过PSCAD/EMTDC仿真软件对所提出的控制系统结构及其参数设计方法进行了仿真验证,结果证实了所述方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 高压直流输电 数学模型 PI调节器 前馈-反馈控制 参数设计方法

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一种多变量自校正前馈解耦PID控制器及其应用 被引量：4

6

作者 张贵军 柴天佑 余文 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 1997年第2期132-135,158,共5页

提出一种多变量自校正前馈解耦PID控制器。利用Jury法确定了对任意时延、使闭环系统稳定的条件。该控制器适于非最小相位系统,可实现可测干扰的静态补偿。引射式跨音速风洞电子风洞的Mach数和稳定堤总压控制结果证明了该控制器的有效性。

关键词 自适应控制 前馈解耦 风洞控制 PID控制

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考虑前馈作用的BTT导弹自动驾驶仪设计方法研究 被引量：2

7

作者 黄汉桥 黄长强 +2 位作者 赵辉 曹林平 翁兴伟 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期307-313,共7页

针对BTT导弹自动驾驶仪的设计要求,文章提出了一种考虑前馈作用的导弹自动驾驶仪控制器设计方法。基于该型导弹三通道弹体数学模型,建立了自动驾驶仪控制系统数学模型。应用增益技术和递推设计方法,并基于过载稳定跟踪控制的设计要求,... 针对BTT导弹自动驾驶仪的设计要求,文章提出了一种考虑前馈作用的导弹自动驾驶仪控制器设计方法。基于该型导弹三通道弹体数学模型,建立了自动驾驶仪控制系统数学模型。应用增益技术和递推设计方法,并基于过载稳定跟踪控制的设计要求,提出了一种全局非线性稳定控制策略,设计了连续的非线性自动驾驶仪,解决了该导弹俯仰通道的前馈问题;对于偏航通道,通过设计三通道协调控制律,将有前馈的自动驾驶仪设计问题转化为无前馈的设计问题;同时也利用滑模变结构控制原理解算出了横滚通道的舵偏角指令。数字仿真结果表明,所设计的自动驾驶仪控制系统可有效克服前馈问题所产生的稳态误差以及不确定性因素的影响,同时也提高了跟踪精度,并具有良好的动态特性和稳态品质。 展开更多

关键词 效率 前馈控制 李亚普洛夫方法 数学模型 导弹 非线性系统 稳定性 系统误差 变结构控制 自动驾驶仪

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基于前馈控制的PDCA法在降低消毒供应室院感中的应用 被引量：10

8

作者 龚琴 江婷 《中国现代医生》 2022年第11期163-166,共4页

目的探讨基于前馈控制的戴明循环(PDCA)法在降低消毒供应室院感中的应用价值。方法按照时间顺序将南昌大学第一附属医院消毒供应中心相关医院感染前馈控制管理实施前和实施后的病例各180例手术患者、30名医护人员作为研究对象,将2019年1... 目的探讨基于前馈控制的戴明循环(PDCA)法在降低消毒供应室院感中的应用价值。方法按照时间顺序将南昌大学第一附属医院消毒供应中心相关医院感染前馈控制管理实施前和实施后的病例各180例手术患者、30名医护人员作为研究对象,将2019年1—12月实施常规医院感染控制作为对照组,于2020年1—10月实施基于前馈控制的PDCA循环管理作为研究组。比较两组消毒供应中心消毒管理情况,包括手术器械消毒合格率、职业暴露率、环境微生物检测合格率、医护人员手部卫生检测合格率以及消毒物品丢失率;比较两组患者院内感染发生情况比较,包括伤口感染、导管相关性感染、血流相关性感染、肺部感染等发生情况;采用科室自制问卷调查表,从安全管理、护理质量、环境控制对手术室消毒供应中心人员的业务能力进行调查。结果实施PDCA管理后供应室工作人员的手卫生合格率、检测环境微生物合格率、手术器械消毒合格率分别为96.67%、100.00%、100.00%均高于实施前80.00%、86.67%、86.67%,职业暴露发生率、消毒物品丢失率均为0,低于实施前13.33%、13.33%,差异有统计学意义(P<0.05);研究组的总感染发生率为5.56%,明显低于实施前的23.33%,差异有统计学意义(P<0.05);实施PDCA管理后供应室工作人员的安全管理、护理质量、环境控制评分均高于实施前,差异有统计学意义(P<0.05)。结论实施基于前馈控制的PDCA循环管理,可有效减少手术室消毒供应中心各类感染风险事件的发生,有效提高护理质量及工作效率,保证患者的就医安全。 展开更多

关键词 前馈控制 PDCA法 消毒供应室 医院感染

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适应超临界机组干湿态转换的柔性锅炉主控系统设计

9

作者 李珂 黄建伟 +2 位作者 杜胜东 赵宇 邹包产 《能源研究与管理》 2025年第4期43-50,共8页

为解决直流炉干湿态转换过程中快速性和稳定性难以兼顾的问题,并实现超临界机组在干湿态转换过程中燃料量的精准优化调整,设计了一种适应超临界机组干湿态转换的柔性锅炉主控系统。通过判断干湿态转换条件、基于改进型递推最小二乘算法... 为解决直流炉干湿态转换过程中快速性和稳定性难以兼顾的问题,并实现超临界机组在干湿态转换过程中燃料量的精准优化调整,设计了一种适应超临界机组干湿态转换的柔性锅炉主控系统。通过判断干湿态转换条件、基于改进型递推最小二乘算法的最优设定值,以及考虑主蒸汽压力扰动的速度与加速度式前馈等方法,精准辨识燃料量及给水量需求信号,克服干湿态转换过程中的系统扰动。该系统实现了超临界机组干湿态快速、稳定的柔性转换过程,提高了直流炉干湿态转换过程中运行的调节品质。最终,通过相关实验验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 超临界机组 干湿态 柔性锅炉主控 递推最小二乘法 速度与加速度前馈

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语音质量客观评价的一步策略 被引量：6

10

作者 付强 易克初 +1 位作者 田斌 张知易 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期885-887,共3页

本文提出了一种基于一步策略的语音质量客观评价新方法 .它利用前向神经网络的多维非线性映射原理 ,将传统的包含平均失真测度计算和平均失真测度到MOS的映射这两个步骤合为一步来实现 .其特点是可以充分地反映人耳听觉系统的感知特性 ... 本文提出了一种基于一步策略的语音质量客观评价新方法 .它利用前向神经网络的多维非线性映射原理 ,将传统的包含平均失真测度计算和平均失真测度到MOS的映射这两个步骤合为一步来实现 .其特点是可以充分地反映人耳听觉系统的感知特性 ,且计算简便 .在统计学意义上它还是MOS的一致估计 .主客观评价结果的相关性实验表明 ,一步法的相关系数可达到 0 95左右 。 展开更多

关键词 语音质量 客观评价 神经网络

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超临界水堆蒸汽温度的模糊自适应控制 被引量：1

11

作者 董化平 鲁剑超 +1 位作者 陈鹏 孙培伟 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期66-70,共5页

超临界水堆(SCWR)是第四代核能系统推荐堆型中惟一的水堆,其蒸汽温度受反应堆功率影响强烈,且动态具有较强的非线性,仅采用传统的比例+积分(PI)控制方法难以达到控制效果。以Canadian SCWR为研究对象,利用移动边界方法建立蒸汽温度的动... 超临界水堆(SCWR)是第四代核能系统推荐堆型中惟一的水堆,其蒸汽温度受反应堆功率影响强烈,且动态具有较强的非线性,仅采用传统的比例+积分(PI)控制方法难以达到控制效果。以Canadian SCWR为研究对象,利用移动边界方法建立蒸汽温度的动态模型。基于该动态模型设计了具有前馈和反馈的混合控制系统;反馈控制采用模糊自适应PI控制。瞬态仿真分析结果表明:前馈控制能减小功率变化时蒸汽温度的波动;模糊自适应PI控制能在线调整控制参数以改善控制性能,使蒸汽温度较快达到稳定,控制效果远比传统的PI控制更好,满足超临界水堆控制的要求。 展开更多

关键词 超临界水堆 PI控制 移动边界方法 前馈控制 模糊自适应控制

原文传递

前馈控制追踪法在降低围手术期患者静脉留置针堵管率中的效果 被引量：2

12

作者 张建芳 施丽华 +3 位作者 林依青 冯绮 陈麒羽 李立勤 《中西医结合护理》 2023年第3期170-174,共5页

目的探讨运用前馈控制联合追踪方法降低围手术期患者静脉留置针堵管率的效果。方法选取苏州市立医院北区2021年3月—11月收治的852例患者为研究对象,均接受静脉输液治疗。根据患者入院先后顺序分组,单号纳入对照组(n=424),双号纳入观察... 目的探讨运用前馈控制联合追踪方法降低围手术期患者静脉留置针堵管率的效果。方法选取苏州市立医院北区2021年3月—11月收治的852例患者为研究对象,均接受静脉输液治疗。根据患者入院先后顺序分组,单号纳入对照组(n=424),双号纳入观察组(n=428)。对照组落实常规护理管理,观察组引入前馈控制策略和追踪方法。比较两组静脉留置针堵管发生率、静脉留置针留置时间和穿刺部位红肿发生率。结果观察组静脉留置针留置时间长于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。观察组静脉留置针堵管发生率和穿刺部位红肿发生率均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。结论前馈控制联合追踪方法能够降低静脉留置针堵管风险,延长静脉留置针留置时间,减轻患者疼痛,提升舒适度。 展开更多

关键词 前馈控制 追踪法 静脉留置针 穿刺

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调距桨的一种机桨联合优化控制方法 被引量：4

13

作者 杨晓丹 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2003年第1期33-36,共4页

本文结合预测控制和前馈控制的原理 ,提出了一种关于调距桨之机桨动态匹配的分级目标优化方法 ,并给出了其算法。

关键词 调距浆 优化控制 船舶 可变螺距螺旋浆 预测控制 前馈控制 联合控制

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可变螺距螺旋桨的一种机桨联合优化控制方法 被引量：2

14

作者 闫仁武 虞平良 《华东船舶工业学院学报》 1997年第2期8-14,共7页

本文运用预测控制和前馈控制的原理，提出了一种关于可变螺距螺旋桨机桨动态匹配的分级目标优化控制方法，并给出了其算法。

关键词 控制方法 机桨 船舶 可变螺距螺旋桨

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航天器环境干扰力矩的闭环辨识与补偿(英文) 被引量：6

15

作者 周凤岐 雷静 +1 位作者 刘莹莹 周军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1390-1395,共6页

研究引入干扰力矩辨识的方法提高三轴稳定航天器在稳态运行期间的高精度指向控制问题。基于航天器的稳态输出数据和系统传递函数,对环境干扰力矩的完整模型进行闭环辨识。其中采用改进的特征系统实现相关算法和多元线性回归法辨识环境... 研究引入干扰力矩辨识的方法提高三轴稳定航天器在稳态运行期间的高精度指向控制问题。基于航天器的稳态输出数据和系统传递函数,对环境干扰力矩的完整模型进行闭环辨识。其中采用改进的特征系统实现相关算法和多元线性回归法辨识环境干扰力矩的模型参数,最后使用前馈控制对所辨识的环境干扰力矩实现在线补偿。分析和仿真结果表明,该方案能有效地克服不确定的环境干扰力矩对姿态稳定度的影响,提高在轨运行航天器的姿态稳定精度。 展开更多

关键词 环境干扰力矩 闭环辨识 改进的特征系统实现相关算法 多元线性回归法 前馈控制

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基于幂指数法的地震模拟振动台频域前馈补偿方法 被引量：2

16

作者 纪金豹 杨森 胡宗祥 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期199-206,共8页

针对地震模拟振动台受到系统和试件非线性等因素影响,导致波形再现精度不高的问题,提出基于幂指数法的地震模拟振动台频域前馈补偿方法以提高振动台的控制效果,通过数值仿真和实际振动台试验对该方法的控制性能进行研究。研究结果表明:... 针对地震模拟振动台受到系统和试件非线性等因素影响,导致波形再现精度不高的问题,提出基于幂指数法的地震模拟振动台频域前馈补偿方法以提高振动台的控制效果,通过数值仿真和实际振动台试验对该方法的控制性能进行研究。研究结果表明:基于幂指数法的地震模拟振动台频域前馈补偿方法能够快速收敛,迭代次数较少,可以大幅提高振动台的波形复现精度,能够提高振动台的控制性能。 展开更多

关键词 地震模拟振动台 振动台控制 前馈补偿 幂指数方法 迭代学习控制

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基于混合优化的前馈—反馈复合控制器最优设计 被引量：2

17

作者 廖瑛 周保民 +1 位作者 钟诚 曹登刚 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期62-66,共5页

为了解决传统PID控制器在电动舵机系统设计中难以满足控制要求的问题,首先设计了一种规范化前馈—反馈控制系统,然后利用混沌优化算法和共轭梯度方法相结合的混合优化算法对前馈—反馈控制器参数进行了优化。仿真结果表明:基于混合优化... 为了解决传统PID控制器在电动舵机系统设计中难以满足控制要求的问题,首先设计了一种规范化前馈—反馈控制系统,然后利用混沌优化算法和共轭梯度方法相结合的混合优化算法对前馈—反馈控制器参数进行了优化。仿真结果表明:基于混合优化算法的前馈—反馈控制器具有很好的动态和静态性能,增强了系统的稳定性和鲁棒性,降低了学习参数选择的盲目性和对经验的高度依赖性。 展开更多

关键词 前馈—反馈控制 复合控制 共轭梯度方法 混沌优化 混合优化

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一种三相不控整流电路APFC校正方法 被引量：4

18

作者 孙志成 王小鹏 田俊伟 《微型机与应用》 2016年第20期27-30,共4页

为提高三相不控整流电路的功率因数,降低输入电流的谐波含量,稳定输出电压,提出了一种三相不控整流电路的APFC校正方法。首先采用三相六开关Boost APFC整流电路消除相间相互耦合;然后用带前馈的平均电流数字控制方法控制PWM整流电路,前... 为提高三相不控整流电路的功率因数,降低输入电流的谐波含量,稳定输出电压,提出了一种三相不控整流电路的APFC校正方法。首先采用三相六开关Boost APFC整流电路消除相间相互耦合;然后用带前馈的平均电流数字控制方法控制PWM整流电路,前馈环节为PWM比较器提供主要占空比信号,电流环则在主要占空比信号附近调节小的高频动态信号,负担较轻且响应快;最后调整采样时刻及PI调节器参数实现APFC校正。仿真实验表明,带前馈的平均电流数字控制方法控制的三相六开关Boost APFC整流电路功率因数接近于1,谐波含量较低且直流侧输出电压稳定波动很小。 展开更多

关键词 功率因数 谐波含量 前馈 平均电流法 数字控制

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基于螺旋理论的航天器相对运动建模与控制 被引量：7

19

作者 刘剑 朱战霞 马家瑨 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期590-595,共6页

应用螺旋理论对航天器相对轨道与姿态运动进行了研究。针对航天器相对运动过程中存在的姿态轨道耦合问题:基于刚体假设,推导建立了基于螺旋对偶式的航天器姿轨耦合相对运动模型;分析给出了航天器相对运动过程中姿态轨道的耦合效应;针对... 应用螺旋理论对航天器相对轨道与姿态运动进行了研究。针对航天器相对运动过程中存在的姿态轨道耦合问题:基于刚体假设,推导建立了基于螺旋对偶式的航天器姿轨耦合相对运动模型;分析给出了航天器相对运动过程中姿态轨道的耦合效应;针对所建模型的强耦合、非线性特性,在控制律设计时采用了非线性前馈控制,最后进行了数值仿真,结果表明了该模型和控制律的有效性,可为工程应用提供参考。 展开更多

关键词 螺旋理论 螺旋对偶式 姿轨耦合 耦合控制

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利用谐波平衡法对Buck变换器中倍周期分岔的仿真研究

20

作者 张金波 李威 +2 位作者 张学武 胡钢 解大琴 《计算机测量与控制》 CSCD 2004年第6期550-552,565,共4页

利用谐波平衡法对Buck变换器中的倍周期分岔进行了仿真研究,首先给出了连续控制模式下电压控制型Buck变换器的动力学模型,然后采用谐波平衡法进行分析,获得了产生倍周期分岔的充要条件,同时也得到了分岔的准确位置。基于这个分岔条件,... 利用谐波平衡法对Buck变换器中的倍周期分岔进行了仿真研究,首先给出了连续控制模式下电压控制型Buck变换器的动力学模型,然后采用谐波平衡法进行分析,获得了产生倍周期分岔的充要条件,同时也得到了分岔的准确位置。基于这个分岔条件,可以设计一个前馈控制来避免倍周期分岔的发生。此控制法有利于输入电压工作范围的大幅度扩大,以及较好的输出电压校准。 展开更多

关键词 BUCK变换器 谐波平衡法 倍周期分岔 仿真

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