模型預測控制理論及應用研究.pdf

1、預測控制作為一種面向實際工業(yè)過程發(fā)展起來的計算機控制算法,以其易于建模、控制性能較好、魯棒性強、有效處理約束等特點,一直深受工業(yè)控制界的關注.該文圍繞預測控制的滾動優(yōu)化特點,對預測控制中的若干問題進行了深入研究,在總結目前已有研究成果的基礎上做出了有效的改進,提出了自己的創(chuàng)新點.該文的主要內容和創(chuàng)新點包括:1.作者系統(tǒng)地闡述復雜工業(yè)過程多目標分層優(yōu)化要求的含義,針對包含積分對象與穩(wěn)定對象的多變量系統(tǒng),在預測控制兩級分層優(yōu)化結構的基礎上,

2、提出了基于二次規(guī)劃的多目標穩(wěn)態(tài)優(yōu)化方法.2.針對工業(yè)過程的模型不確定性,作者提出了一種基于Min-Max原理的預測控制魯棒參數(shù)設計方法,選擇優(yōu)化時域、控制時域、控制權矩陣作為魯棒設計參數(shù),在參數(shù)設計時應用Min-Max原理充分考慮模型的不確定信息,提高了控制系統(tǒng)的魯棒性能,降低對模型辨識精度的要求.3.針對預測控制滾動優(yōu)化命題的在線計算任務大,作者提出了一種基于分段反饋的離線預測控制算法,通過離線求解線性矩陣不等式優(yōu)化命題構造分段反饋控

3、制律,在線運行時只需實施滿足條件的反饋控制律,極大地提高了控制器在線計算效率.4.作者提出了一種基于分段終端加權的預測控制算法,通過離線求解線性矩陣不等式優(yōu)化命題構造分段終端加權矩陣,在線運行時根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)動態(tài)切換終端加權矩陣,既保證了算法的穩(wěn)定可行域,又考慮了算法的最優(yōu)性.5.作者對一種基于漸近黑箱理論的多變量過程辨識方法進行了研究:首先用高階ARX模型估計模型參數(shù),并給出高階模型的頻域均方誤差;然后,對高階ARX模型進行降階處理.它