比例-积分控制加广义预测控制算法及其应用

• 作者: 师永平 张红梅 曲俊海 王永宏 薛生辉 薛美盛
• 来源期刊: 控制理论与应用
• 关键词: PI控制 广义预测控制 Diophantine方程 CARIMA模型 伺服系统
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 论文与报告
• 页码范围: 1320-1330
• 页数: 11页
• 分类号: TP273
• 语种: 中文
• DOI: 10.7641/CTA.2018.70516

摘要

针对比例-积分(proportional-integral,PI)控制因不能预测未来输出而提前改变控制量使其用于光电稳定伺服系统时往往响应剧烈的问题,研究了光电稳定伺服系统的广义预测控制(generalized predictive control,GPC).首先通过证明受控自回归积分滑动平均(controlled auto-regressive integral moving-average,CARIMA)模型的直接递推预测与Diophantine方程预测等价,提出了预测较快的模型等价预测GPC算法,其预测复杂度比原GPC降低了一个阶次.其次通过对PI和GPC的特点进行分析,综合考虑两者的优缺点,提出了一种新型的基于PI增量和GPC增量加权的比例积分控制加广义预测控制(proportional-integral control plus generalized predictive control,PI+GPC)算法,实现了基于历史、当前和未来偏差计算控制量,并给出了算法设计流程和参数选取规则.最后通过仿真并在某光电稳定伺服平台上验证后得出,PI+GPC和PI相比稳定精度有所提高,且平稳性和快速性大为改善.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	薛美盛	中国科学技术大学自动化系	115	1292	19.0	30.0
2	师永平		5	16	2.0	4.0
3	张红梅		5	10	2.0	3.0
4	曲俊海		10	20	3.0	4.0
8	王永宏		4	18	2.0	4.0
9	薛生辉		3	8	1.0	2.0