參數(shù)未知直接廣義預測控制的研究.pdf

1、廣義預測控制是面向工業(yè)發(fā)展起來的一種先進控制算法，一直深受控制界的關注。然而實時性問題一直是廣義預測控制的一個很有實用意義的研究課題。本文在前人研究的基礎上，提出了一些改進算法，并且通過仿真研究證明了其有效性。全文的主要內容為： (1)本文首先從線性系統(tǒng)入手，針對一類參數(shù)未知的單輸入單輸出線性系統(tǒng)提出了一種參數(shù)未知直接自適應廣義預測控制算法，該算法基于廣義誤差估計值對控制器參數(shù)和廣義誤差估計值中的未知參數(shù)用投影算法進行自適應調整

2、，從而得到控制律。理論證明該方法可使廣義誤差估值收斂到原點的一個小鄰域內。理論推導和仿真結果證明了該方法可以推廣到多變量系統(tǒng)。 (2)針對非線性系統(tǒng)，本文先利用中值定理將參數(shù)未知的非線性轉化為時變線性系統(tǒng)，再采用三次樣條函數(shù)對時變的控制器參數(shù)和廣義誤差估計值的未知參數(shù)進行線性逼近，然后可以應用線性系統(tǒng)的方法對未知參數(shù)進行直接自適應辨識，從而提出一種參數(shù)未知非線性直接自適應廣義預測控制算法。仿真結果驗證了該算法的有效性。

3、(3)本文結合灰色系統(tǒng)理論，提出了一種基于灰色預測模型的直接廣義預測控制算法，該算法將灰色預測模型應用到廣義預測控制中，利用廣義誤差直接辨識控制器參數(shù)，因此該算法具有使用原數(shù)據(jù)少，估計參數(shù)少，同時避免求解Diophantine方程和求解逆矩陣等特點，計算量大大減少，實時性得到了明顯提高。對于多變量系統(tǒng)，本文用兩種方法設計控制器，一是利用前饋解耦，再分別設計控制器；二是不用解耦，應用綜合方法設計控制器。最后仿真結果證明了上述算法的有效性。