同济大学倪菲获国家专利权
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龙图腾网获悉同济大学申请的专利一种置信度嵌入模型预测控制方法、介质及设备获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN121386431B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-27发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511964626.9,技术领域涉及:G05B13/04;该发明授权一种置信度嵌入模型预测控制方法、介质及设备是由倪菲;罗一凡;范琳;田程;刘大川;马迪豪;徐俊起;荣立军;穆罕默德·泽山·古尔设计研发完成,并于2025-12-24向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种置信度嵌入模型预测控制方法、介质及设备在说明书摘要公布了:本发明公开一种置信度嵌入模型预测控制方法、介质和设备,属于悬浮控制技术领域。该方法建立悬浮系统动力学方程,并采用数据‑机理双驱动的不确定性量化方法,利用磁浮列车的原始运行数据和在线测量的悬浮状态信息,在动力学方程约束下对悬浮系统的动态特性学习建模,预测未来时刻的悬浮气隙、垂向速度、电磁铁电流等状态量分布,并获得相应状态预测均值和预测标准差。模型预测控制优化中,以预测的状态均值构建悬浮系统名义轨迹,并在代价函数中加入与预测不确定性成比例的惩罚项;同时基于预测标准差构造置信度约束,实现对悬浮气隙、垂向速度及线圈电流等关键物理量的动态约束收紧。本发明实现对悬浮系统运行风险的实时感知与自适应闭环控制。
本发明授权一种置信度嵌入模型预测控制方法、介质及设备在权利要求书中公布了:1.一种置信度嵌入模型预测控制方法,其特征在于,包括以下步骤: 建立磁浮列车的悬浮系统的动力学方程,所述动力学方程描述悬浮气隙、垂向运动速度、电磁铁线圈电流及悬浮力之间的动态耦合关系; 基于所述动力学方程和多组悬浮系统状态观测数据,采用数据-机理双驱动的不确定性量化方法,获得未来预测时域内各时刻悬浮系统状态的状态预测均值与状态预测标准差; 构造面向磁浮列车的悬浮系统的模型预测控制优化问题,其中:将所述状态预测均值用于生成悬浮系统的名义轨迹;将所述状态预测标准差用于在代价函数中设置与不确定性相关的惩罚项,并用于构造基于置信度的状态约束; 其中,将所述代价函数设置为: 其中,k是时刻,是k时刻的代价函数,是预测步长,是第步的状态预测均值,为预测得到的第步的控制输入,是状态权重矩阵,是输入权重矩阵,表示矩阵的迹,是惩罚项,系数用于控制基于预测协方差的悬浮系统不确定性惩罚程度,是预测得到的第步的状态协方差。
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