具有積分特性的多變量系統(tǒng)模型預(yù)測控制研究.pdf

1、積分環(huán)節(jié)是控制理論中的典型單元，它的存在，導(dǎo)致了積分作用的產(chǎn)生。引入積分作用一方面可以消除余差，另一方面卻將降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對被控對象而言，很多典型裝置和設(shè)備都含有積分環(huán)節(jié)，這類被控對象不具有自衡能力，是開環(huán)不穩(wěn)定的。而在預(yù)測控制中，當(dāng)預(yù)測時域取為無窮大時通常可以保證閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，運(yùn)用無窮域的方法來研究具有積分過程的模型預(yù)測控制具有重要的理論意義。 本文針對具有積分特性的系統(tǒng)，運(yùn)用基于狀態(tài)空間的無窮域模型預(yù)測控制研究

2、了能夠使其標(biāo)稱穩(wěn)定的算法，主要的工作包括以下幾個方面。 1)介紹了單變量和多變量的狀態(tài)空間模型，及利用無窮預(yù)測域的方法將目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為一個具有狀態(tài)約束和輸入約束的二次優(yōu)化過程，并介紹了保證控制器穩(wěn)定的定理。 2)在利用無窮預(yù)測域方法處理積分系統(tǒng)的過程中，系統(tǒng)的狀態(tài)約束和輸入約束會產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致系統(tǒng)不可行。針對這一問題，本文首先介紹了幾種軟約束情況下處理不可行的方法，然后，針對輸入受限條件為硬約束的情況，通過引入