含间隙系统的约束时间最优预测控制

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含间隙系统的约束时间最优预测控制

窦丽华, 董领逊, 张娟, 冯贺平

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窦丽华, 董领逊, 张娟, 冯贺平. 含间隙系统的约束时间最优预测控制[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(6): 962-966. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.014

引用本文:

窦丽华, 董领逊, 张娟, 冯贺平. 含间隙系统的约束时间最优预测控制[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(6): 962-966. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.014

DOU Li-hua, DONG Ling-xun, ZHANG Juan, FENG He-ping. Constrained Time-Optimal Predictive Control for a Class of Systems with Backlash[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(6): 962-966. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.014

Citation:

DOU Li-hua, DONG Ling-xun, ZHANG Juan, FENG He-ping. Constrained Time-Optimal Predictive Control for a Class of Systems with Backlash[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(6): 962-966. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.014

含间隙系统的约束时间最优预测控制

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.014

1.
北京理工大学信息科学技术学院北京海淀区 100081;
2.
河北软件职业技术学院智能工程系河北保定 071000

基金项目:

北京市教育委员会共建基金(XK100070532)

作者简介:
窦丽华(1961-)，女，教授，博士生导师，主要从事复杂系统的建模与优化控制方面的研究.

中图分类号: TP273.1

Constrained Time-Optimal Predictive Control for a Class of Systems with Backlash

1.
Department of Information Science and Technology,Beijing Institute of Technology Haidian Beijing 100081;
2.
Department of Intelligent Engineering,Hebei Software Professional Technology Institute Baoding Hebei 071000

摘要: 为了解决含间隙机械系统最优控制的计算复杂度问题，设计了基于分段仿射(PWA)模型的约束时间最优预测控制器。为了降低在线控制的计算复杂度，利用动态规划方法在模型的状态和参考跟踪速度的范围内提前计算出了离线的控制律。在跟踪参考速度的实验中，约束时间最优预测控制器具有较好的跟踪控制性能，与约束有限时间最优控制器相比，计算时间降低了十几倍，因此，适合于小采样时间系统的实时跟踪控制。
- 间隙模式 /
- 约束时间最优预测控制器 /
- 混杂系统 /
- PWA模型
Abstract: A constrained time-optimal predictive controller based on the piecewise affine (PWA) model is designed for solving the computation complexity of optimal control problem for mechanical system with backlash. For reducing computation burden of online implementation, the control law is computed offline for the range of states and references tracking speed by dynamic programming. In the experiments of tracking the reference speed, it is demonstrated that the constrained time-optimal predictive controller has better tracking control performance and reduces the computation time about ten times when compared with the constrained finite time optimal controller, therefore, the proposed approach and controller are suitable for real-time tracking control for systems with small sampling time.
- backlash mode /
- constrained time-optimal predictive controller /
- hybrid system /
- PWA model

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[8]	方炜, 刘晓东, 刘宿城, 刘雁飞. 基于分段仿射模型的DC/DC变换器预测控制研究 . 电子科技大学学报, 2015, 44(3): 381-386. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.011
[9]	朱维军, 乔芃喆, 周清雷, 张海宾. 基于时间区间时序逻辑的实时系统统一模型检测 . 电子科技大学学报, 2014, 43(5): 712-716. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.014
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含间隙系统的约束时间最优预测控制

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.014

1. 北京理工大学信息科学技术学院北京海淀区 100081;

2. 河北软件职业技术学院智能工程系河北保定 071000

基金项目:

北京市教育委员会共建基金(XK100070532)

作者简介:
窦丽华(1961-)，女，教授，博士生导师，主要从事复杂系统的建模与优化控制方面的研究.

收稿日期: 2008-06-03
修回日期: 2008-11-11
刊出日期: 2009-12-15

中图分类号: TP273.1

关键词:

摘要: 为了解决含间隙机械系统最优控制的计算复杂度问题，设计了基于分段仿射(PWA)模型的约束时间最优预测控制器。为了降低在线控制的计算复杂度，利用动态规划方法在模型的状态和参考跟踪速度的范围内提前计算出了离线的控制律。在跟踪参考速度的实验中，约束时间最优预测控制器具有较好的跟踪控制性能，与约束有限时间最优控制器相比，计算时间降低了十几倍，因此，适合于小采样时间系统的实时跟踪控制。

English Abstract

窦丽华, 董领逊, 张娟, 冯贺平. 含间隙系统的约束时间最优预测控制[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(6): 962-966. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.014

引用本文:

窦丽华, 董领逊, 张娟, 冯贺平. 含间隙系统的约束时间最优预测控制[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(6): 962-966. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.014

DOU Li-hua, DONG Ling-xun, ZHANG Juan, FENG He-ping. Constrained Time-Optimal Predictive Control for a Class of Systems with Backlash[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(6): 962-966. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.014

Citation:

DOU Li-hua, DONG Ling-xun, ZHANG Juan, FENG He-ping. Constrained Time-Optimal Predictive Control for a Class of Systems with Backlash[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(6): 962-966. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.014

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