模型預(yù)測(cè)控制理論及應(yīng)用研究.pdf

1、預(yù)測(cè)控制作為一種面向?qū)嶋H工業(yè)過(guò)程發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)控制算法,以其易于建模、控制性能較好、魯棒性強(qiáng)、有效處理約束等特點(diǎn),一直深受工業(yè)控制界的關(guān)注.該文圍繞預(yù)測(cè)控制的滾動(dòng)優(yōu)化特點(diǎn),對(duì)預(yù)測(cè)控制中的若干問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,在總結(jié)目前已有研究成果的基礎(chǔ)上做出了有效的改進(jìn),提出了自己的創(chuàng)新點(diǎn).該文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)包括:1.作者系統(tǒng)地闡述復(fù)雜工業(yè)過(guò)程多目標(biāo)分層優(yōu)化要求的含義,針對(duì)包含積分對(duì)象與穩(wěn)定對(duì)象的多變量系統(tǒng),在預(yù)測(cè)控制兩級(jí)分層優(yōu)化結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,

2、提出了基于二次規(guī)劃的多目標(biāo)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化方法.2.針對(duì)工業(yè)過(guò)程的模型不確定性,作者提出了一種基于Min-Max原理的預(yù)測(cè)控制魯棒參數(shù)設(shè)計(jì)方法,選擇優(yōu)化時(shí)域、控制時(shí)域、控制權(quán)矩陣作為魯棒設(shè)計(jì)參數(shù),在參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用Min-Max原理充分考慮模型的不確定信息,提高了控制系統(tǒng)的魯棒性能,降低對(duì)模型辨識(shí)精度的要求.3.針對(duì)預(yù)測(cè)控制滾動(dòng)優(yōu)化命題的在線計(jì)算任務(wù)大,作者提出了一種基于分段反饋的離線預(yù)測(cè)控制算法,通過(guò)離線求解線性矩陣不等式優(yōu)化命題構(gòu)造分段反饋控

3、制律,在線運(yùn)行時(shí)只需實(shí)施滿足條件的反饋控制律,極大地提高了控制器在線計(jì)算效率.4.作者提出了一種基于分段終端加權(quán)的預(yù)測(cè)控制算法,通過(guò)離線求解線性矩陣不等式優(yōu)化命題構(gòu)造分段終端加權(quán)矩陣,在線運(yùn)行時(shí)根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)切換終端加權(quán)矩陣,既保證了算法的穩(wěn)定可行域,又考慮了算法的最優(yōu)性.5.作者對(duì)一種基于漸近黑箱理論的多變量過(guò)程辨識(shí)方法進(jìn)行了研究:首先用高階ARX模型估計(jì)模型參數(shù),并給出高階模型的頻域均方誤差;然后,對(duì)高階ARX模型進(jìn)行降階處理.它