周期性擾動(dòng)的控制策略研究.pdf

1、自20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái)，模型預(yù)測(cè)控制已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)具有豐富理論和實(shí)踐內(nèi)容的學(xué)科分支，并且越來(lái)越受到工業(yè)控制界的關(guān)注。但是，針對(duì)廣泛存在于工業(yè)過(guò)程中的周期性擾動(dòng)問(wèn)題，它尚沒(méi)有一個(gè)專門的解決方案，無(wú)法較好地處理這一類問(wèn)題。在該研究方向，目前國(guó)內(nèi)外所開(kāi)展的工作也很少。因此，本文在模型預(yù)測(cè)控制的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了對(duì)周期性擾動(dòng)的控制方法的研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新如下：
　　 (1)回顧和總結(jié)了模型預(yù)測(cè)控制在擾動(dòng)抑制能力方面的研究進(jìn)

2、展。針對(duì)周期性擾動(dòng)的抑制問(wèn)題，介紹了相關(guān)控制方法的研究現(xiàn)狀，并對(duì)現(xiàn)有的控制方法進(jìn)行了分析和歸類。
　　 (2)對(duì)模型預(yù)測(cè)控制無(wú)法較好地抑制周期性擾動(dòng)的原因進(jìn)行了分析以及仿真驗(yàn)證。推導(dǎo)了基于重復(fù)控制原理的模型預(yù)測(cè)控制改進(jìn)算法，仿真驗(yàn)證了該方法的有效性，并對(duì)重復(fù)模型預(yù)測(cè)控制算法的局限性問(wèn)題進(jìn)行了分析和仿真。
　　 (3)針對(duì)重復(fù)模型預(yù)測(cè)控制算法在周期性擾動(dòng)抑制應(yīng)用中的問(wèn)題，即重復(fù)控制器的控制周期必須嚴(yán)格與擾動(dòng)周期匹配，提出了

3、基于最優(yōu)學(xué)習(xí)律的迭代學(xué)習(xí)與模型預(yù)測(cè)控制相結(jié)合的控制算法。仿真算例表明該算法能夠在周期失配情況下得到較好的擾動(dòng)抑制效果。
　　 (4)對(duì)于在工業(yè)過(guò)程中廣泛存在的不可測(cè)周期擾動(dòng)情況，引入了一種結(jié)合在線擾動(dòng)模型辨識(shí)的模型預(yù)測(cè)控制方法。同時(shí)，結(jié)合周期擾動(dòng)的特點(diǎn)，對(duì)控制算法參數(shù)的選取進(jìn)行了分析。仿真算例表明該算法無(wú)需預(yù)知周期擾動(dòng)的詳細(xì)信息，也能夠較好地抑制周期擾動(dòng)。對(duì)周期擾動(dòng)頻率發(fā)生變化的情況同樣具有較好的抑制能力，解決了其他周期性擾動(dòng)控