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题名MPC控制器的FPGA实现及其应用
被引量：4
- 1
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作者
季冬冬
陈虹
许月亭
许芳
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机构
吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室
吉林大学通信工程学院
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出处
《吉林大学学报（信息科学版）》
CAS
2014年第4期361-368,共8页
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基金
国家自然科学重点基金资助项目(61034001)
"973"国家重点基础研究发展计划基金资助项目(2012CB821202)
+1 种基金
教育部"长江学者和创新团队发展计划"创新团队基金资助项目(IRT1017)
吉林省科技发展计划重大专项基金资助项目(20116001)
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文摘
针对先进模型预测控制(MPC:Model Predictive Control)算法在线求解速度慢的问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA:Field Programmable Gate Array)的MPC控制器的设计方法。通过电路分析,设计其定点模型,采用Verilog硬件描述语言流水线方法进行RTL(Register Transfer Level)级MPC控制器设计,通过在底层设计矩阵加、减、乘等运算模块,实现MPC控制器的FPGA设计。最后以电子节气门(ETC:Electronic Throttle Control)为被控对象,通过实时仿真实验,验证了基于FPGA实现的全硬件MPC控制器的有效性与实时性。
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关键词
模型预测控制算法
现场可编程门阵列
硬件描述语言
电子节气门控制
实时仿真实验
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Keywords
model predictive control algorithm
field programmable gate array
hardware description language
electronic throttle control
real-time simulation
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于MPC的三容水箱液位跟踪控制的快速实现
被引量：2
- 2
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作者
于树友
徐明生
王严
许芳
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机构
吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室
吉林大学通信工程学院
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出处
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2020年第7期145-149,172,共6页
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基金
国家自然科学基金国际(地区)合作与交流重点项目“面向安全性的电动化汽车能效滚动优化”(61520106008)。
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文摘
针对三容水箱系统大时滞、动态响应慢问题,研究了三容水箱系统的液位跟踪控制。采用模型预测控制策略,设计了三容水箱的液位跟踪控制器,并通过FPGA加以实现。控制器硬件和软件系统采用基于NiosⅡ嵌入式软核处理器的FPGA/SOPC方案,在基于FPGA和dSPACE的平台上,进行了实时联合仿真。实验结果表明,基于FPGA的模型预测控制器能够实现对三容水箱系统的液位跟踪控制。该实验可应用于自动控制、过程控制等相关课程教学,方便高效,具有较好的实验演示效果。
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关键词
三容水箱系统
模型预测控制
现场可编程门阵列
可编程片上系统
实时仿真实验
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Keywords
three-tank system
model predictive control
FPGA
SOPC
real-time simulation experiment
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名车辆起步MPC控制器设计及FPGA实现
被引量：3
- 3
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作者
许月亭
陈虹
季冬冬
许芳
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机构
吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室
吉林大学控制科学与工程系
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2015年第5期785-792,共8页
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基金
国家自然科学基金重点项目(61034001)
“973”国家重点基础研究发展计划项目(2012CB821202)
+1 种基金
教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队项目(IRT1017)
吉林省科技发展计划重大专项项目(20116001)
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文摘
针对车辆起步过程快速平稳、冲击小,乘坐舒适性的要求,基于先进的模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)方法设计了车辆起步控制器,采用有效集方法进行MPC优化问题的求解。同时为了提高MPC的在线求解速度,提出了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)和片上可编程系统(System on a Programmable Chip,SOPC)技术的MPC控制器硬件实现方案。最终在基于FPGA与d SPACE实验平台上完成了实时仿真实验,实现了基于FPGA的车辆起步控制,实验结果表明基于FPGA设计实现的MPC控制器能很好地满足车辆起步控制需求。
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关键词
车辆起步
模型预测控制
现场可编程门阵列
实时仿真实验
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Keywords
Start-up of vehicle
model predictive control
field programmable gate array
real-time simulation experiments
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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