顯式模型預(yù)測(cè)控制及其在水下高速航行體中的應(yīng)用研究.pdf

1、模型預(yù)測(cè)控制具有處理多約束多變量控制問(wèn)題的特點(diǎn)，它采用“滾動(dòng)優(yōu)化”的控制尋優(yōu)策略，是工業(yè)控制應(yīng)用中一類較為成功的現(xiàn)代控制算法。然而由于“滾動(dòng)優(yōu)化”過(guò)程中需要在線優(yōu)化的特性，使得模型預(yù)測(cè)控制很難適用于計(jì)算量大、采樣速率較高的系統(tǒng)中，如機(jī)電系統(tǒng)、水下高速航行體系統(tǒng)。
　　顯式模型預(yù)測(cè)控制將系統(tǒng)控制的設(shè)計(jì)與應(yīng)用過(guò)程分解為“線下”與“線上”兩個(gè)階段?！熬€下”過(guò)程采用多參數(shù)規(guī)劃求解的方式，將系統(tǒng)的整個(gè)狀態(tài)域?qū)嵤﹨^(qū)域凸劃分，并計(jì)算所有有效狀態(tài)

2、分區(qū)上相應(yīng)的最優(yōu)控制律；控制系統(tǒng)“線上”運(yùn)行工作時(shí)，將系統(tǒng)即時(shí)狀態(tài)信息參照“線下”求解得到的狀態(tài)分區(qū)圖表進(jìn)行定位查找，只需調(diào)用信息參數(shù)所在分區(qū)的對(duì)應(yīng)控制律，進(jìn)行簡(jiǎn)單、少量的運(yùn)算工作即可得到最優(yōu)控制量。
　　顯式的預(yù)測(cè)控制方法有效彌補(bǔ)了模型預(yù)測(cè)控制在工程應(yīng)用過(guò)程中存在的不足。本文系統(tǒng)地研究了顯式模型預(yù)測(cè)控制的算法原理與控制特性，并將該算法應(yīng)用在航行體水下高速運(yùn)動(dòng)的縱向控制中，主要的工作概括為：
　　1、對(duì)顯式模型預(yù)測(cè)控制的“線