連續(xù)非線性模型預(yù)測控制的研究與應(yīng)用.pdf

1、實(shí)際的工業(yè)過程中，大部分都具有帶約束，非線性的動(dòng)態(tài)特性，采用傳統(tǒng)控制方法難以實(shí)施有效控制。帶約束非線性預(yù)測控制的關(guān)鍵是求可行優(yōu)化解。一般來說，非線性預(yù)測控制可以通過序列二次規(guī)劃在每個(gè)采樣時(shí)刻在線優(yōu)化。最常用的序列二次規(guī)劃（Sequential Quadratic Programming，簡稱SQP）方法是到目前為止大家認(rèn)為處理非線性規(guī)劃問題最優(yōu)秀的算法之一，該算法通過將原問題轉(zhuǎn)化為一系列二次規(guī)劃子問題的求解來獲得原問題的最優(yōu)解在非線性控

2、制問題中。所得的非線性優(yōu)化問題是非凸的，在線計(jì)算負(fù)擔(dān)相當(dāng)大。最簡單的方法是近似優(yōu)化方法，只把實(shí)際作用于對(duì)象的第一步控制量確切計(jì)算，其余不直接作用于對(duì)象的未來控制序列進(jìn)行近似。輸入輸出反饋線性化是一種常用的方法。在預(yù)測控制中，針對(duì)某類型非線性系統(tǒng)，通過輸入輸出反饋線性化，系統(tǒng)線性化，只需線性二次規(guī)劃就可進(jìn)行在線優(yōu)化。但是，初始線性輸入約束轉(zhuǎn)化成非線性基于狀態(tài)的約束。本文針對(duì)一類仿射型非線性狀態(tài)空間模型系統(tǒng)，提出迭代二次規(guī)劃(QP)方法來求