摘要：为研究障碍物环境下基于模型预测控制的无人车编队避障方法,建立了包含虚拟智能体状态的编队避障函数,使避障问题容易用优化方法求解.在无人车编队内部引入优先级策略实现编队内部避碰,并通过动态事件触发机制减小无人车之间通讯带宽占用.对该方法进行了计算机仿真验证,在给定多边形障碍物环境下,使用领导者-追随者架构执行编队行驶任务,并借助事件触发器实现间歇通讯.结果表明,相较于传统方法,所设计的编队控制器能够提高带宽约束下无人车编队行驶安全性.

摘要：以新能源汽车驱动复用式升压充电系统中三相交错并联Boost变换器为研究对象,针对系统在运行过程中动态响应速度慢、稳态特性差等问题,引入模型预测控制算法,对其展开研究分析。以单相Boost电路工作为例,建立了系统状态空间方程,并通过离散化处理建立了预测电流模型。根据变换器控制系统的运行约束和性能指标,确定了适当的目标价值函数,并计算出最小化目标函数值的最优占空比表达式。最后,利用MATLAB/Simulink构建了变换器仿真模型,验证了所提出的控制策略的可行性,并针对变换器输出电压响应速度慢、电压超调以及抗干扰性能差等问题与PI双闭环控制策略进行对比分析。仿真结果显示,相较于传统PI控制系统,模型预测控制系统的电压调节时间提升了62.3%,且无明显超调;当输入电压和负载发生扰动时,其电压偏差值分别降低了56.3%和85.8%,稳态时间分别提升了37.3%和51.3%。由此可知,该所设计模型预测控制器能够满足升压充电系统应用需求,具有更好的动态响应、稳态特性以及鲁棒性能。

摘要：重载组合列车自组织网络是一种新型智能化的管理体系,能够实现列车的实时信息交互和协同运动。随着列车向长编组、重载化发展,对于重载组合列车自组织网络提出新的要求。该文提出一种改进模型预测控制的列车自组网运行控制策略。首先,建立重载组合列车自组织网络系统的单列车与多列车运动模型,其中多列车运动模型以3辆车为例具体化。其次,设计一种基于模型预测控制的多列车协同控制,以实现多列车的高效率安全运行,并且通过优化模型预测控制预测时域,改善控制效果。最后,仿真实验验证所提方案在加速、减速和不同预测时域的效果。结果表明,所提出控制效果的优越性,在保证运算性能的同时达到最优的控制效果。

摘要：针对传统装配式灌浆设备存在自动化程度低,导致流量控制精度不高的问题,提出一种基于模型预测控制MPC与PID控制相结合的装配式灌浆流量智能控制技术。首先,对装配式灌浆过程中的流量参数进行规律分析,并建立相应的流量控制数学模型;然后采用MPC算法+PID控制进行控制器设计,即通过该控制器闭环在线调整控制电动调节阀开度,使得流量参数更加快速准确的随参数设定。仿真结果表明,在不同性能的输入条件下,相较于模糊PID算法,本算法的超调量和稳定时间分别减少了12.3%和281 s,说明本算法的响应速度较快,稳定性更强。在流量控制方面,采用本方法的实际流量输出与设定值基本拟合,平均精度达到97.78%。且本方法可准确反映流量测量值扰动时间。综合分析可知,本算法在实际流量控制中具备较好的鲁棒性和较强的抗干扰性能,灌浆流量控制稳定性显著提升,满足装配式灌浆设备的智能控制需求。

摘要：为在资源受限的移动设备实现准确实时的视觉检测,提高视觉检测的精度,设计一种基于模型预测控制的实时视觉检测框架。对基于计算机网络传输的端边协同视觉检测范式进行分析,即移动设备获取图片及跟踪检测结果,边缘服务器使用深度神经网络进行视觉检测,建立系统检测精度损失变化的模型。根据系统历史状态预测检测精度损失变化,使用模型预测控制作为决策算法进行资源调度,减少冗余区域的传输。在两个数据集上的实验验证了该框架的可行性。

摘要：在压水堆核电站中,堆芯功率的自动控制难以实现。将模型预测控制方法应用于压水堆堆芯,以实现堆芯功率的自动控制。堆芯功率自动控制模型的建立是以反应堆堆芯模型和模型预测模型为基础的。反应堆堆芯模型包括中子动力学模型、热工水力学模型和反应性模型,模型预测模型以状态空间形式表述。为评估所设计的基于状态空间的模型预测控制系统的性能,设计了堆芯功率控制仿真实验。模拟结果表明:所设计的控制方法能快速、准确地控制堆芯功率,跟踪负荷变化。

摘要：针对不对称交流电网下模块化多电平换流器型高压直流输电系统(MMC-HVDC)的传统不平衡控制策略存在的诸多缺点,提出两种改进的不平衡控制方法:电流环模型预测控制方法和模型预测直接功率控制方法。两种方法分别实现了对MMC交流侧电流的控制和对MMC交流侧有功和无功功率的直接控制。详细描述了两种控制方法的控制原理及设计过程,与传统的双矢量控制策略从控制结构复杂度、稳态性能和动态性能等方面进行了对比分析。将模型预测直接功率控制与功率补偿策略相结合,以分别实现不对称电网下抑制负序电流、抑制有功波动和抑制无功波动3种控制目标。在PSCAD/EMTDC中搭建了5电平MMC-HVDC模型,验证了该文所提两种控制方法的正确性和有效性。

摘要：提出了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)以改善电网电能质量。介绍了UPQC的基本原理、结构,并对其进行建模得到其状态空间模型,以这个模型为基础,将MPC控制算法应用到UPQC系统中,设计了MPC控制器。仿真结果表明,基于MPC的UPQC能够有效补偿谐波、抑制干扰。

摘要：本文针对动车电池二次冷却系统,提出一种基于模型预测控制(Model Predictive Control)算法的电池冷却系统控制策略。研究主要针对电池二次冷却系统,设计了MPC控制策略和比例积分(Proportion Integration)控制策略,并对比了两者在电池冷却速率方面的控制效果。在电池充放电速率分别为20 A和30 A的工况下,MPC控制策略的电池温度达到稳定时间分别为37 s和63 s,而PI控制策略的电池温度达到稳定时间分别为280 s和500 s。结果表明采用MPC控制策略相较于PI控制策略,MPC控制策略能够使电池冷却速度显著加快,控制系统具有更优的鲁棒性和适应性。

摘要：介绍了基于PC机平台的模型预测控制(MPC)系统仿真软件的开发与实现过程。该软件包含MAC、IMAC、DMC、DDMC和GPC 五种预测控制算法,可以用不同的方法实现对预测控制系统的综合性仿真,包括扰动对系统性能的影响以及控制器参数调整的作用等。 利用该软件可对模型预测控制系统的作用机理做进一步仿真分析,并有助于定性分析各种算法中设计参数对系统性能的影响以及不同算 法之间的区别。