基于頻域的PID型廣義預(yù)測控制的魯棒性與穩(wěn)定性分析.pdf

1、預(yù)測控制是當(dāng)前工業(yè)控制中最為有效的方法之一，因而其穩(wěn)定性、魯棒性等的研究一直得到人們的重視。本文從頻域來研究一種新型預(yù)測控制PID廣義預(yù)測控制器(PID-GPC)的魯棒性和穩(wěn)定性具有重要理論意義和應(yīng)用價值的。 預(yù)測控制的起源和發(fā)展與工業(yè)實(shí)踐緊密相連，但實(shí)際上，預(yù)測控制的理論還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其實(shí)際應(yīng)用。無論是對于何種形式的預(yù)測控制算法，魯棒性和穩(wěn)定性研究一直是其理論研究中的薄弱環(huán)節(jié)。由于GPC引入了多步預(yù)測和柔化作用以及GPC算法本身

2、的特殊性，使廣義預(yù)測控制系統(tǒng)的分析相當(dāng)復(fù)雜。本文推導(dǎo)了PID-GPC的閉環(huán)反饋結(jié)構(gòu)，然后采用頻域響應(yīng)法分析了參數(shù)選擇對其魯棒性和穩(wěn)定性的影響；然后采用狀態(tài)空間法得到了PID-GPC閉環(huán)系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定的條件。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)： (1)推導(dǎo)了PID廣義預(yù)測控制器的反饋結(jié)構(gòu)，在頻域內(nèi)分析了控制器中各參數(shù)變化對控制系統(tǒng)魯棒性的影響； (2)采用頻域響應(yīng)法分析了PID-GPC控制下閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使得系統(tǒng)具有滿意的穩(wěn)定性和過