广义预测控制简化算法研究

被引量 : 0次 | 上传用户:wulizhu11
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
广义预测控制技术最初由Clarke和其合作者于1984年提出,它采用传统的参数模型(如CARIMA模型),参数的数目较少,对于过程参数慢时变的系统,易于在线估计参数。由于引入了不相等的预测水平和控制水平,具有预测模型、滚动优化和反馈校正三个基本特征,呈现了优良的控制性能,被认为是具有代表性的预测控制算法之一,受到学术和工程界的广泛关注。但是基本的广义预测控制需要进行矩阵求逆运算,计算量很大,不适合要求快速响应的实时控制系统。本文在参考大量国内外文献的基础上,对广义预测控制算法进行了简化研究,并针对典型的工业过程模型进行了仿真和实验研究。(1)针对一类工业控制过程的快速无超调要求,本文引入阶梯式控制方法,避免了传统广义预测控制中逆矩阵运算量大的问题。同时利用单值广义预测控制的方法求出下一步控制增量并用来补偿当前控制量,提出了一种快速无超调的预测控制方法,并给出了方法实施步骤。仿真结果表明,本算法能有效地抑制超调,控制速度快,鲁棒性好。(2)针对在实际控制系统中,约束条件几乎无处不在的情况,提出一种输入受限的输出增量反馈广义预测控制算法。该算法通过离线计算未来控制增量序列的方式避免了求逆矩阵运算,大大地减少了计算量。而且,在输入和输入增量有约束的条件下,只需在线调整最大输出增量的设定值就可求出约束条件下的最优控制量,保证输出渐进稳定跟踪设定值。仿真结果证明了该算法的有效性。(3)对传统的输出增量反馈预测控制算法进行了简化,避免了高维逆矩阵而带来的计算困难,提出了基于BP神经网络的最大输出增量在线自整定的广义预测控制。与一般输出增量反馈预测控制算法相比,利用神经网络在线调整θ值可以使系统跟踪速度快且无超调,有效地避免了人工选取参数的困难。仿真结果表明了本算法的有效性。(4)针对一类大惯性、慢时变对象,本文在基本广义预测控制算法的基础上,用实际误差对模型预测输出进行校正,引入阶梯控制方法,充分利用预测信息,给出了一种具有平滑滤波作用的控制律,提出了一种改进的广义预测算法。同时设计了一个基于组态王的水箱液位监控系统,并采样所提出的算法在该监控系统中进行实验研究。实验结果表明:与基本的广义预测控制结果相比,本算法能有效地抑制超调,抗干扰性强,鲁棒性好。本文对所提出的算法不仅在理论上进行了推导,还进行了大量的仿真实验和实验研究,结果表明了本文所提算法的有效性。
其他文献
为研究不同出粉点面粉面条色泽品质的差异,测定了6个强筋小麦品种通过布勒实验磨制粉获得的不同出粉点面粉的品质特性与面片色泽及褐变情况。结果表明,3道心磨和3道皮磨的面
文章通过对一些较大型企业,商场消控系统使用现状的调查,对消防控制室值班人员在工作中存在的一些问题进行分析探讨,并提出一些解决的方法。
保障房种类较多,由于经济适用房和限价房的资金来源并不紧张,因此,本文仅讨论廉租房和公共租赁住房如何运用PPP模式提供。廉租房可以选择三种PPP形式,而公共租赁住房可以选择
在离婚案件中,对夫妻共同债务偿还问题处理得好坏,直接关系到债权人的合法权益能否得到切实的保障。现行婚姻法所规定的以夫妻共同财产清偿共同债务的做法不妥,这一规定在司
氢氧化钙是临床上常用的根管消毒药物之一,其消毒效果得到广泛认同。但近年来的研究表明,氢氧化钙的抗菌作用并非全能,特别是对于一些难治性根尖周病的病原菌抗菌效果不佳,其
党的十八大提出新型城镇化发展战略,而实现新型城镇化面临的一个重要问题就是如何取得城镇化建设中的资金。如果仅仅按传统融资模式,依靠财政资金很难完成这一艰巨任务。本文
板材软模成形是板材成形中的一个重要分支,采用液态软模的液压成形、半固态软模的粘性介质压力成形和固态软模的聚氨酯软模成形分别具有独自的优势并广泛的应用于航空、航天、
有机多孔聚合物(porous organic polymers,POPs)是一类由有机构建单元连接而形成的新型多孔材料。由于其优异的物理化学稳定性以及CO2吸附能力,近年来有关POPs在CO2捕集和分
该文着重探讨了在VB应用程序中集成MATLAB实现程序优化的五种方法,并阐述了集成过程中的关键问题及其基本步骤。
目的分析研究踝关节神经阻滞在足部骨科手术中的运用。方法 2015年9月—2017年12月期间,回顾性分析该院收治的72例足部骨科手术患者,均行踝关节神经阻滞,分析临床麻醉效果。