mba論文模型預(yù)測控制若干工程問題的研究pdf

1、東南大學(xué)碩士學(xué)位論文模型預(yù)測控制若干工程問題的研究姓名：郭聰申請學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：控制科學(xué)與工程指導(dǎo)教師：陳夕松2012A b s t r a c tA b s 仃a c tM o d e lp r e d i c t i v ec o n t r o l ( M P C ) i sap o p u l a ra d v a n c e dc o n t r o l s t r a t e g y i nt h e i n d u s

2、 t r yc o m m u n i t y d u e t oi t sa d v a n t a g e so f s i m p l e m o d e l i n g a n d d i r e c t l yt r e a t m e n t o f t h et i m e —d e l a y ,c o n s t r a i n e da n dm u l t i - v a r i a b l e p r o c e

3、 s s e s ．H o w e v e r , t h ec o m p l e x i t y o fi n d u s t r i a lp r o c e s s e su s u a l l y b r i n g s g r e a t d i f f i c u l t i e st ot h eM P C a p p l i c a t i o n ．T h e r e f o r e ，i ti ss i g n i

4、 f i c a n t t or e s e a r c ht h ee n g i n e e r i n g p r o b l e m so f M P C ．A f t e r b r i e f i n t r o d u c t i o no f t h ed e v e l o p m e n t a n d a p p l i c a t i o n o f M P C ，s o m e k e ye n g i n

5、e e r i n gp r o b l e m s ，w h i c h c o n s t r a i n e dt h e a p p l i c a t i o no f M P C ，a r ei n v e s t i g a t e d ．T h e i m p o r t a n c e o f e n g i n e e r i n gs t r u c t u r e i sf n ' s t l yp o

6、i n t e d o u tf o r t h ec o n t r o ls y s t e m d e s i g n ．F o l l o w e db yt h ei l l u s t r a t i o no f t h ed y n a m i cm a t r i xc o n t r o l ( D M C ) a l g o r i t h m , a D M C —b a s e dc a s c a d ec

7、o n t r o ls c h e m e ( D M C —P I D ) i sp r o p o s e d t o h a n d l eD M C ’S p o o ra n t i - d i s t u r b a n c ep e r f o r m a n c ea n d i n a b i l i t y t ou n s t a b l ep r o c e s s e s ，w h i c hi st h e

8、 n v e r i f i e db ys i m u l a t i o n s t u d i e s ．T h ec o n t r o lo f c o n s t r a i n e d i n d u s t r i a lp r o c e s s i sa l w a y sa h o ti s s u ei nt h e M P C a p p l i c a t i o nf i e l d ．T h e f e

9、a t u r e s o fc o n s t r a i n e dp r o c e s s e sa r ea n a l y z e d ．T h e q u a d r a t i c d y n a m i cm a t r i xc o n t r o l ( Q D M C ) a l g o r i t h m i se l a b o r a t e db a s e do nH i l d r e t hq u

10、a d r a t i cp r o g r a m m i n gm e t h o d ，t h ee f f i c i e n c yo f w h i c h i sv e r i f i e db ys i m u l a t i o ns t u d i e s ．Ad e s i g nm e t h o db a s e d o nM a t l a b ，V C + + d y n a m i cl i n kl i

11、 b r a r y ( D L L ) a n dW ' m C C i s p r o p o s e df o rQ D M C s y s t e md e s i g n ．T h ee x p e r i m e n t a lv e r i f i c a t i o no f t h ep r e s e n t e d d e s i g nm e t h o d i sc a r r i e do u t b

12、 a s e do n t h ep l a t f o r mo f Ⅵr m C C ．E n g i n e e r i n gp a r a m e t e r st u n i n gi sa ni m p o r t a n ti s s u e w h i c hC a na f f e c t st h ep e r f o r m a n c eo fM P C ．T h et u n i n gp r i n c i

13、 p l e s a n dt h e i n f l u e n c e s o ft h e D M C p a r a m e t e r sa r ea n a l y z e d b ys i m u l a t i o n a n d c o m p a r i s o n s t u d i e s ，i n c l u d i n g m o d e l l e n g t h , p r e d i c t i v e

14、 h o r i z o n , c o n t r o lh o r i z o n , e r r o rw e i g h t s ，c o n t r o lw e i g h t s ，e t c ．T h ee n g i n e e r i n gp a r a m e t e r st u n i n gc r i t e r i o no fD M C i ss u m m a r i z e d ．T h ec o

15、n t r o lp e r f o r m a n c ea s s e s s m e n t ( C P A ) i sf i n a l l y s t u d i e d ．T h en e c e s s i t ya n dd e s i g nm e t h o d o f C P A t o o l sa r ei n t r o d u c e d ．T h e m i n i n l u n lv a r i a

16、n c e ( M V ) b e n c h m a r k i n g i sd e s c r i b e di nd e t a i l ，a n da c o m p a r i s o na m o n gs e v e r a lc o m m o n p e r f o r m a n c e b c n c h r n a r k si sc a r r i e do u t ．T h e n , t h e p e

17、r f o r m a n c eo f a M P C c o n t r o l l e ra n d a P I D c o n t r o l l e ri sa s s e s s e da n d c o m p a r e db ys i m u l a t i o nb a s e d o nM V b e n c h m a r k i n g ．T h ec h a r a c t e r i s t i c s a

18、 n dp o s s i b l e d e v e l o p m e n to fM P C p e r f o r m a n c e a s s e s s m e n t a r es u m m a r i z e d ．Ⅲs p a p e r h a sv a l u a b l eg u i d a n c ea n dr e f e r e n c ef o rM P C i n d u s t r i a la

19、p p l i c a t i o n ，w h i c hi sh e l p f u l t ob r o a d e nt h ea p p l i c a t i o no f M P C i nC h i n a ．K e yw o r d s ：M o d e lp r e d i c t i v e c o n t r o l ( M P C ) ，D y n a m i cm a t r i xc o n t r o l

20、 ( D M C ) ，C a s c a d ec o n t r o l ，C o n s t r a i n e d i n d u s t r y p r o c e s s ，Q u a d r a t i c d y n a m i c m a t r i x c o n t r o l ( Q D M C ) ，E n g i n e e r i n gp a r a m e t e r st u n i n g ，C o