【目的】针对连续平压机热压板升降系统被控对象多且具有非线性、强耦合性等特点,提出基于广义预测控制的环形耦合同步控制方法,以降低热压板升降系统在上升和下降过程中各路液压缸的同步运动误差,确保热压板在升降过程中保持在同一水平面上,减小因不同步对热压板及相关元器件的损害。【方法】建立热压板升降系统同步控制模型,采用广义预测控制算法对每路液压缸的控制量进行优化,构建包含同步误差影响的热压板升降系统优化性能指标函数,导出各子系统基于预测控制的环形耦合同步控制规律。为降低计算复杂性,将优化函数进行分解,在各路液压缸的优化控制性能指标中引入该液压缸和相邻一侧液压缸同步误差的影响,对控制参数在线滚动优化,抑制扰动和随机噪声,采用环形耦合方式对各路液压缸进行同步控制。在系统控制模型基础上进...

针对控制对象的特点,将基于广义预测控制算法的功率匹配控制策略,应用于发动机-变量泵功率匹配控制器的设计中。与PID功率匹配控制器的控制效果仿真对比,表明广义预测控制的应用使功率匹配控制系统的性能得到了提高,证明了广义预测控制的合理性。

桥式起重机吊运过程中所产生的游摆,是吊运过程中必须克服的。从桥式起重机的模型辨识试验出发,通过试验法获得桥式起重机的动力学模型。在防摆控制器设计方面,提出利用广义预测控制整定PID参数的方法,使得传统的PID控制器能够有效地抑制和消除起重机吊钩的游摆。仿真和试验结果均表明:这种PID控制器的设计方法是正确而有效的,对于实现起重机无人值守的自动控制具有重要意义。

岩石强度实验控制过程复杂,试验机PID参数调节费时费力,为此提出一种智能控制策略,将广义预测控制(GPC)应用到岩石压力试验机中。GPC使用遗忘因子最小二乘法对被控对象在线辨识,自适应不同种类岩石、不同加载阶段和不同实验环境的变化,通过模型多步预测和二次型性能指标滚动优化规避PID参数复杂的调节过程。实验证明,GPC控制试验机恒速率加载时,系统输出响应迅速,跟随性好,无稳态误差,使用GPC控制策略的智能岩石试验机可以满足岩石变形实验的加载需求,具有良好的工程推广价值。

针对基于液压驱动的主动升沉补偿系统在工作过程中所存在的非线性以及系统时滞等使系统稳定控制难度加大的问题,进行了基于广义预测控制的控制系统算法的设计;在系统控制稳定的基础上,引入极短期预报技术,解决了控制系统实时补偿输出总是滞后于起重母船升沉运动的问题,实现了主动升沉补偿系统对实时补偿功能的要求;最后在MATLAB/Simulink软件平台上,对采取广义预测控制+极短期预报相结合的主动升沉补偿系统时延实时控制方案进行了仿真试验,验证了该控制算法的有效性,为今后产品样机的研发提供理论依据。

为保证升沉补偿平台的上平台在6个液压缸运动过程中始终处于相对平稳状态,提出一种将广义预测控制与相邻交叉耦合控制相结合的控制策略,实现对平台6个液压缸的位置同步控制。采用广义预测控制作为每个液压伺服通道的位置控制器,加入相邻交叉耦合同步控制方式,使每个液压伺服通道的液压缸考虑与其相邻两通道液压缸之间的同步误差,获得新的控制量,对6个液压缸进行同步控制;利用MATLAB进行仿真。结果表明:系统响应速度快,具有较好的位置控制和同

在考虑高速开关电磁阀饱和和死区效应等因素的基础上，联合AMESim与Simulink仿真软件建立电子液压制动（electro-hydraulic brake system，EHB）液压系统仿真模型。通过系统辨识获得了预测模型，在广义预测控制理论基础上设计了制动压力控制器。为了验证该控制器的工作性能，进行了基于EHB系统的轮缸压力控制仿真实验和汽车防抱死制动仿真实验。结果表明：在系统参数时变的情况下应用该算法是可行有效的，该控制算法较一般的PID控制进一步提高了汽车的制动性能。

根据共振式波力发电装置的结构及原理，研究讨论了其液压换能系统的调节控制方法，提出将广义预测控制算法用于液压换能系统调节控制。为了验证广义预测控制算法（GPC）的控制效果，搭建了实物试验平台以及AMESim／Simulink液压换能系统联合仿真模型，并将广义预测控制算法运用到仿真模型以及实物试验平台上进行了对比测试。结果证明广义预测控制算法可以较好的满足共振波力发电装置液压换能系统的控制要求。

为减小泵控马达系统中参数时变、外界扰动等不确定因素对调速性能的影响，提出了基于广义预测控制的控制方案，并设计了泵控马达系统调速性能测试试验台．给出了泵控马达调速系统的整体数学模型并得到其单输入单输出的传递函数．建立了泵控马达系统的受控自回归积分滑动平均模型，对广义预测算法进行推导．在液压马达转速受负栽扰动、转动惯量变化两种情况下进行了仿真分析，通过仿真结果可以看出，采用该方案以后泵控马达系统的调速性能具有良好的跟踪性能和鲁棒性阁4，参10．

建立精密校直液压机（精校机）电液位置伺服系统离散数学模型,将广义预测控制理论应用于精校机电液位置伺服系统中,提出精校机电液位置伺服系统的广义预测控制方法。仿真结果表明,系统的跟踪性能良好、控制精度提高。