控制与决策

作者：庞浩,杜钦君,徐东祥,吴育桐,马炳图

单位：山东理工大学 电气与电子工程学院，山东 淄博 255022;国网山东超高压公司， 济南 250000,,山东理工大学 电气与电子工程学院，山东 淄博 255022,,淄博市产品质量检验研究院，山东 淄博 255022,,山东理工大学 电气与电子工程学院，山东 淄博 255022,,山东理工大学 电气与电子工程学院，山东 淄博 255022,

关键词：卷绕系统;张力控制;模型预测控制器;最小二乘支持向量机;鲸鱼算法

基金：国家自然科学基金项目(62076152)；山东省科技型中小企业创新能力提升项目(2022TSGC1186, 2023TSGC0966).

三电机卷绕系统是一个强耦合非线性时变系统, 存在卷轴半径、转动惯量以及摩擦系数等时变参数, 导致张力协同控制精度较低. 为了提高卷绕系统模型准确度, 实时优化张力协同控制系统的动态性能, 提出一种基于改进鲸鱼算法优化的多核最小二乘支持向量机回归(multi-kernel least squares support vector regression prediction model based on an improved whale algorithm optimization, WOA-M-LSSVR)预测模型和基于纵横交叉优化算法(crisscross optimization algorithm, CSO)优化的模型预测张力协同控制系统. 根据最小二乘支持向量机回归原理建立多核LSSVR回归模型, 并使用改进的自适应鲸鱼算法进行离线优化, 得到系统预测模型; 根据建立的预测模型, 构建自适应更新的模型预测控制器, 引入纵横交叉优化算法实现优化求解, 最大程度避免了求解陷入局部最优的情况, 提高了张力控制系统的动态性能. 通过仿真和实验分析, 验证了所设计的张力协同控制系统具有良好的动态性能和鲁棒性.

来源：2025年第3期

《控制与决策》期刊编辑部

查看控制与决策杂志2025年第3期