一种针对运行条件不断变化的自适应预测控制方法

    公开(公告)号:CN118859700A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410810159.3

    申请日:2024-06-21

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 本发明涉及一种针对运行条件不断变化的自适应预测控制方法,具体步骤包括:S1:提取系统的时空传递关系,构建基于时空特征的工况识别器,通过监测系统时空预测值和真实值之间的偏差,自动识别工况的变化,即工况识别机制;S2:针对模型计算复杂度高的问题,运用时空分离的模型降阶方法,将高维模型降阶为空间基础函数和时间系数模型,实现并对分布式参数系统的快速预测,即模型在线更新机制;S3:将S1的工况识别机制和S2的模型在线更新机制嵌入到模型预测控制框架中,通过对分布式参数系统的持续精准控制,实现全工况运行条件下的稳定控制。本发明所述的方法具有准确识别工况变化,快速准确预测,实现全工况运行条件下的稳定控制的优点。

    基于时空特征分离的气固耦合反应体系建模和系统状态预测方法

    公开(公告)号:CN117373553A

    公开(公告)日:2024-01-09

    申请号:CN202311460002.4

    申请日:2023-11-03

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开了一种基于时空特征分离的气固耦合反应体系建模和系统状态预测方法,首先使用模型描述对冶金装备的气‑固耦合反应体系;然后,提取反应体系模型中的关键参数并组合构建系统的不同工况;再采用基于正交试验的多工况系统激励方法,在各工况下激励系统,得到对应工况的系统特征数据;最后,通过本征模态分解将系统特征数据分解为空间基础函数和时间系数,再建立时间系数的预测模型,通过时间系数的预测值和空间基础函数预测未来时刻的系统状态。本发明可以实现对冶金设备气固耦合反应体系的精准建模,且模型对系统状态的预测精度高。

    针对多物理场耦合大规模工业系统的知识引入预测控制方法、预测控制器、设备及介质

    公开(公告)号:CN116224872A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310216542.1

    申请日:2023-03-08

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G05B19/042

    摘要: 本发明公开了一种针对多物理场耦合大规模工业系统的知识引入预测控制方法、预测控制器、设备及介质,方法包括:利用拓展收敛交叉映射算法获取多物理场耦合大规模工业系统的变量间影响关系;将获取到的变量间影响关系作为先验知识构建预测控制器中的预测器;再将预测器嵌入到预测控制器的损失函数中,建立知识引导的预测控制器;利用建立的预测控制器并根据多物理场耦合大规模工业系统的当前状态变量值,对多物理场耦合大规模工业系统进行预测控制。本发明通过提取系统中观测变量的影响关系,并将其作为先验知识融入到系统的预测模型中实现系统状态的准确控制。

    基于一体化时空模型预测的多工况工业控制方法和系统

    公开(公告)号:CN117170332A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311333044.1

    申请日:2023-10-16

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G05B19/418

    摘要: 本发明公开了一种基于一体化时空模型预测的多工况工业控制方法和系统,方法包括:基于正交试验的典型工况特征提取方法,构建工况识别器;构建各工况下的时间动态模型和空间分布模型,采用数据驱动和一体化训练方法得到各工况对应的时空模型的最优参数;利用工况识别器实时识别多工况工业系统当前工况,并以当前工况下的时空模型作为预测模型,通过滚动优化的方式得到系统当前最优的控制输入。本发明通过学习可观测点和不可观测点的时空相关性,建立不可观测点的预测模型,并将其融入到预测控制框架中,实现不可观测点的精准控制。