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作者：张磊;廖仁杰;张龙;苏家昌;
单位：武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室;武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室;武汉科技大学精密制造研究院;华东交通大学机电与车辆学院;
摘要：在工程中，大型设备和精密仪器在运行时，产生的振动通常会对周围环境造成影响；因此，研究抑制振动的隔振系统及控制方法具有重要意义。为了扩大隔振范围以隔振大型物体，设计了具有多个电磁隔振单元的并联电磁隔振系统，并提出了一种融合Q学习的非线性模型预测控制(Nonlinear Model Predictive Control, NMPC)方法实时调控该多隔振单元系统，以提高系统的隔振性能。基于电磁力、线圈电流和电磁铁间距三者的非线性关系建立了并联电磁隔振系统的动力学方程及状态方程，在此基础上设计了NMPC控制器。其中，利用Q学习方法确定了预测范围，从而避免计算量过大或预测模型不准确的问题；同时，Q学习方法能够优化NMPC方法的目标函数中的权重矩阵V和R。仿真和实验结果表明，在所提出的融合Q学习的NMPC方法控制下的多隔振单元并联系统在外界扰动下，振动幅度显著减小，系统平稳性大大提高。
关键词：非线性模型预测控制方法;;Q学习;;主动控制;;隔振;;参数优化
基金资助：国家自然科学基金项目(52301381);; 湖北省自然科学基金项目(2022CFC004);; 湖北省交通运输厅交通运输科技项目(2022-11-1-4)
