上海交通大学30年来一直在研究预测控制系统。

时间:2019-04-14 13:48:08 来源:远农业网 作者:匿名

图为Xi Yugeng教授。 无论是电力调度,交通网络,工业生产,机器人运动规划,无人驾驶车辆能源管理,这些与人们生活和社会生产相关的领域都有复杂而庞大的系统支持作业。在复杂的系统中,阀门,电动机,能量等的每个“组件”将相互关联并产生影响。如何最大限度地减少它们之间的干扰,最大化效率,控制精度和消耗更少的能源?预测控制系统可以通过实时优化为复杂系统提供最佳解决方案,使其成为“智能心脏”。 经过30多年的研究,上海交通大学习宇庚教授领导的预测控制原理和系统设计项目团队形成了系统的研究成果,培养了大批专业的研究和应用人才,从而形成了预测分支的发展。中国的控制纪律。该项目8日获得2017年国家科学技术奖。 预测控制的兴起始于工业应用,但早期预测控制算法各有特点且不同,无法揭示其深层机制。 通过对现有算法的研究和总结,习宇庚教授突破了传统优化控制理论在策略中的局限性,开创了预测控制的三个基本原则:预测模型,滚动优化和反馈校正。 由于建立了预测控制的理论框架,习宇庚教授的团队开发了一系列新的预测控制方法,如多模型和多层分解。 该团队还针对一些广义优化控制问题,如机器人运动规划和无人驾驶车辆能源管理,开发了基于滚动优化的新调度和规划技术,推动了预测控制在中国工业领域的广泛应用。 随着社会的发展,现在的体系越来越大,如电网和交通网络。在这样的大规模复杂系统中,每个组件系统彼此相关并相互影响。为了解决其优化控制问题,传统的集中预测控制方案变得越来越困难。 为此,该团队对分布式预测控制方法进行了研究。分布式预测控制是一类新的预测控制实现。通过通信网络,它使多个子控制器能够通信信息,协调各种系统组件的影响,达到优化性能的目的。针对这种新的预测控制实现,该团队提出了子系统间协调度的概念,并形成了基于协调度的分布式系统预测控制设计方法。对于具有不同目标的每个子系统,提出了一种问题。一种节省通信资源的分布式预测控制算法。这些理论结果为实现大规模系统优化控制奠定了基础,尤其是智能制造和绿色能源等新制造系统的开发。 研究小组副研究员李德伟解释说,项目组采用滚动时域优化方法来解决在约束条件下如何实现系统最优控制的问题。传统的经典最优控制理论在实际工程应用中难以实现。该团队的研究为最优控制的理论和工程应用建立了“桥梁”,从而可以应用最优方案。目前,业界广泛使用的PID调节器成本低,但只能解决简单问题,不能满足性能要求复杂的系统,团队成果采用分布式系统预测控制,不仅在化学工程中,传统工业领域发挥着重要作用,在航空航天,新能源,智能制造等领域也具有良好的应用前景。 根据上海交通大学的资料,习宇庚教授的团队成员发表了6篇学术专着,发表论文328篇,其中SCI论文239篇。结果受到中外学术界的广泛关注。专着《预测控制》自1993年出版以来,被中外同行用作基础作品;形成的理论方法也被同行学者广泛应用于工程实践中。该团队的相关成果获得了2003年和2006年的上海自然科学一等奖,2016年中国自动化学会自然科学一等奖,2017年国家自然科学二等奖。 资料来源:中国新闻网2018.01.08 媒体链接 上海学者致力于研究预测控制系统30年,为复杂的系统提供了“聪明的心”作者: 徐伟

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