非線性模型預測控制算法及實驗研究.pdf

1、當今,模型預測控制在實際工業(yè)過程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,基于線性被控對象的算法即線性模型預測控制算法也同趨成熟。然而,當面對帶有強耦合,大滯后,強非線性的系統(tǒng)時,傳統(tǒng)的線性模型預測控制算法已無法滿足控制品質(zhì)的要求,所以對于非線性模型預測控制算法的研究已經(jīng)變得很有價值。
　　 本文的非線性預測控制算法是針對一類帶約束的防射非線性系統(tǒng),重點在于求解帶約束的滾動優(yōu)化。通過對現(xiàn)行方法的總結(jié)和綜合,介紹了一種基于拉格朗日乘子法求解最優(yōu)的單

2、步非線性預測控制算法,通過在線求解二次規(guī)劃,得到解析解,算法簡單快捷。這種算法比較特殊,求解方式不具有普遍性。對于一般的帶約束的非線性系統(tǒng),介紹了一種基于非線性規(guī)劃數(shù)值優(yōu)化方法的算法,通過在每個采樣時刻描述非線性預測控制優(yōu)化過程中的序列二次規(guī)劃子問題,將非線性規(guī)劃轉(zhuǎn)化成一系列的二次規(guī)劃子問題求解,這樣能有效地減小子問題的規(guī)模和計算量。通過CSTR仿真實驗,驗證了兩種算法的有效性。
　　 最后,將算法應(yīng)用于實際過程控制實驗。通過O