改进的最小方差自校正算法:融合预测控制与稳定性增强

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本文档深入探讨了传统最小方差自校正控制(Minimum Variance Self-Tuning Control, MVSTC)算法的局限性,这些局限可能体现在控制响应的精度、动态性能或者对非最小相位系统(non-minimum phase systems)的适应性上。为了克服这些问题,研究者借鉴了预测控制中的"柔化"思想,即通过调整输入控制作用的强度和灵活性,以提高算法的鲁棒性和控制效果。 作者金元郁、庞中华和崔红来自青岛科技大学自动化与电子工程学院,他们提出了改进的最小方差自校正控制算法。这个新算法的核心是引入了一个柔化系数,它能够根据系统的动态特性动态调整控制策略,从而更好地平衡控制的稳定性和响应速度。这种"软化"处理旨在改善算法在处理非线性、不确定性以及系统动态变化时的性能。 稳定性分析是改进算法的重要组成部分,作者对新算法进行了严谨的数学建模和理论推导,以确保其在不同类型的系统中(包括最小相位系统和非最小相位系统)都能保持稳定。通过模拟实验,他们展示了这个改进算法的有效性,证明它不仅适用于标准的最小相位系统,而且在处理非线性动态和相位滞后问题时也展现出优越性。 论文的关键术语包括柔化系数(softness factor),它在控制策略中起着至关重要的作用;最小方差控制(Minimum Variance Control),这是新算法的基础技术;以及非最小相位系统(non-minimum phase systems),这是传统方法中难以处理的一个复杂问题领域。整个研究旨在提升控制领域的技术水平,特别是在非线性系统控制方面,为实际工业应用提供更为稳健和高效的解决方案。 这篇2005年的论文在自然科学领域,特别是控制工程和技术期刊上发表,其主要内容是对传统MVSTC算法的创新改进,以及通过引入柔化概念实现的更广泛的系统适用性,这无疑为控制理论和工程实践的发展做出了贡献。