滑模预测控制研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:zhanghtlx
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论文中采用滑模变结构控制和预测控制相结合的控制策略,提出了一种新的混合控制模型,用来解决实际控制过程中出现的模型误差,系统扰动和滞后的问题。该论文主要包括三大部分:第一,滑模控制和预测控制的研究。此部分分析、研究了滑模控制和预测控制的原理,并且分别采用滑模控制、预测控制进行系统的设计和仿真,分析其各自的优缺点。第二,在滑模控制的研究中,提出了一种改进的趋近律。此策略利用准滑动模态法与趋近律法相结合,通过引入“边界层”的概念,在边界层外采用趋近切换控制,在边界层内采用线性化反馈控制,消除了滑模到达阶段的抖振,保证了系统的动态品质。第三,针对实际控制中的模型误差和干扰以及滞后问题,提出了滑模预测控制,设计了三种控制方案来解决实际问题:一种是针对模型误差以及不确定性等因素,提出了一种混合控制。其主要思想是通过预测控制的反馈校正和滚动优化解决了滑模控制中对象在从高维状态到低维状态转换过程中的模型误差,通过滑模控制中切换函数设计,弥补了预测控制中难保稳定性问题。其次针对时滞系统,把预测的思想引入到滑模控制中,对滞后系统提前进行预测,给定预测模型,然后进行滑模控制。最后是在滑模控制器的设计中对切换函数进行预测控制,不断地进行滚动优化,在保证系统稳定的同时减少了控制器的抖振。滑模预测控制是一种比较新型的控制方案,针对控制过程中出现的非线性,带有约束和不确定因素的系统,此控制方案可以在保证稳定性的情况下,实现最优化控制。
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