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《基于Hammerstein模型的非線性建模與預(yù)測控制》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第46卷第1期2014年2月南京航JournalofNanjing空航天大學(xué)學(xué)報(bào)UniversityofAeronautics&Astronautics基于Hammerstein模型的非線性建模與預(yù)測控制張倩1’2王群京2’3李國麗1’4V01.46No.1Feb.2014(1.安徽大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院,合肥,230601;2.安徽大學(xué)高節(jié)能電機(jī)及控制技術(shù)國家地方聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,合肥,230601;3.安徽大學(xué)教育部電能質(zhì)量工程研究中心,合肥,230601;4.安徽大學(xué)省工業(yè)節(jié)電與用電安全實(shí)驗(yàn)室,合肥,230601)摘要:所有實(shí)際的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中都
2、包含一定的非線性,對其進(jìn)行精確的建模和控制是運(yùn)動(dòng)控制中具有挑戰(zhàn)性的難題。文中提出了基于粒子群優(yōu)化算法的RLS-PSO系統(tǒng)辨識(shí)建模方法,所得伺服轉(zhuǎn)臺(tái)模型具有良好擬合效果;對該模型提出改進(jìn)的兩步法,應(yīng)用基于預(yù)測函數(shù)控制(Predictivefunctionalcontrol,PFC)的全局優(yōu)化預(yù)測控制;伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的仿真運(yùn)行結(jié)果表明跟蹤效果良好。關(guān)鍵詞:Hammerstein模型;參數(shù)辨識(shí)模型;預(yù)測控制;伺服系統(tǒng)中圖分類號(hào):TP29文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1005—2615(2014)01—0165—05NonlinearModelingandMode
3、lPredictiveControlBasedonHammersteinModelZhangQianl”,WangQunjing2”,LiGuolil’4(1.SchoolofElectricalEngineeringandAutomation,AnhuiUniversity,Hefei,230601,China;2.NationalEngineeringLaboratoryofEnergy-SavingMotor&ControlTechnology,AnhuiUniversity,Hefei,230601,China;3.PowerQuali
4、tyEngineeringResearchCenterofChinaMinistry,AnhuiUniversity,Hefei,230601,China;4.AnhuiProvinceLaboratoryofElectricalEconomizeandSafety,AnhuiUniversity,Hefei,230601,China)Abstract:Therearenonlinearitiesalmostinallofthekinematicmechanisms.Theaccuratemodelingandprecisecontrolare
5、bothchallengingproblemsinthefieldofkinematiccontr01.AnapproachtoRLS-PSOparameteridentificationbasedonparticleswarmoptimizationisapproved,whichgetsagreatmodelofservoturntable.Theglobaloptimizationpredictivecontrollerbasedonpredictivefunctionalcontrol(PFC)isappliedtotheservotu
6、rntablethroughmodifiedtwo—stepmethod.Andthesimulationresultsshowtheeffectivenessofmodelingmethodandcontrolalgorithmoftheservosystem.Keywords:Hammersteinmodel;parameteridentificationmodel;predictivecontrol;servosystem對非線性系統(tǒng)的有效控制一直是相關(guān)領(lǐng)域控制理論研究者與工程師的關(guān)注焦點(diǎn),對非線性系統(tǒng)的建模實(shí)驗(yàn)、辨識(shí)算法和基于非線性數(shù)學(xué)
7、模型的控制算法研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值‘1
8、。處理此類問題的經(jīng)典方法之一是基于非線性靜態(tài)模塊與線性動(dòng)態(tài)模塊的組合,如Winner模型與Hammerstein模型。關(guān)于Hammerstein系統(tǒng)的參數(shù)辨識(shí)已有大量基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金(51177001)資助項(xiàng)目;安徽大學(xué)青年骨干教師(33010026)資助項(xiàng)目;安徽大學(xué)青年科研基金(02300305—33050047)資助項(xiàng)目。收稿日期:2013—10—10;修訂日期:2013—12—20通信作者:張倩,女,博士,講師,E-mail:qianzh@ahu.edu.cn。166南京航空
9、航天大學(xué)學(xué)報(bào)第46卷工作。有些研究者將非線性部分視為兩段分段線性或多段分段線性[2。3],有些方法假設(shè)非線性部分是單調(diào)的、奇的或可逆的[4],這樣其辨