模型預(yù)測(cè)控制簡(jiǎn)化算法的研究.pdf

1、預(yù)測(cè)控制是一種先進(jìn)的控制算法。在許多工業(yè)控制過程中,由于受對(duì)象的復(fù)雜特性及運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境限制,模型預(yù)測(cè)控制需選擇較大的預(yù)測(cè)時(shí)域和控制時(shí)域,因此大大增加了控制器的計(jì)算量和控制周期時(shí)間,從而降低了控制品質(zhì)。從現(xiàn)有算法來看,模型預(yù)測(cè)控制主要只適用于具有大采樣周期的慢動(dòng)態(tài)過程和具有高性能計(jì)算機(jī)的環(huán)境,從而大大限制了其在更廣闊應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用場(chǎng)合的推廣。為了增大預(yù)測(cè)控制的應(yīng)用領(lǐng)域,減少在線計(jì)算量,加快控制進(jìn)程,研究預(yù)測(cè)控制的簡(jiǎn)化算法是十分必要的。

2、r>　　 本文綜述了目前模型預(yù)測(cè)控制簡(jiǎn)化算法的現(xiàn)狀,敘述了動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)測(cè)控制算法的實(shí)現(xiàn)過程。重點(diǎn)介紹了基于策略的模型預(yù)測(cè)控制簡(jiǎn)化算法,分析了兩個(gè)重要的參數(shù)--預(yù)測(cè)時(shí)域和控制時(shí)域在預(yù)測(cè)控制中的重要作用,并研究了針對(duì)這兩個(gè)參數(shù)的三種簡(jiǎn)化算法。
　　 首先,介紹了Blocking技術(shù),Blocking技術(shù)打破了預(yù)測(cè)控制和控制時(shí)域連續(xù)時(shí)刻取點(diǎn)的傳統(tǒng)思想,采用離散不等間隔的選取方法設(shè)置預(yù)測(cè)時(shí)域。提出了基于階躍響應(yīng)曲線的Blocking技術(shù)

3、的優(yōu)化方法,并與采用遺傳算法的Blocking技術(shù)的優(yōu)化方法進(jìn)行了仿真比較,提出了Blocking技術(shù)的選取的基本原則。
　　 其次,介紹了集結(jié)算法,簡(jiǎn)述了三種典型的集結(jié)算法,重點(diǎn)研究了衰減的集結(jié)算法,并分析了集結(jié)矩陣的維數(shù)、集結(jié)元素排布和衰減度與控制性能的關(guān)系,由仿真分析結(jié)果得出選取集結(jié)矩陣的一般指導(dǎo)原則。之后,針對(duì)衰減集結(jié)算法中優(yōu)化變量的函數(shù)關(guān)系,提出了解禍的衰減集結(jié)算法,并進(jìn)行了仿真比較。
　　 最后,基于對(duì)blo