混合不确定系统的无偏模型预测控制研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:l4511520
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
多年来预测控制在复杂工业过程中所取得的成功,已充分显现出其处理复杂约束优化控制问题的巨大潜力。随着科学技术的进步和人类社会的发展,模型预测控制被能源、汽车、无人机等领域所广泛采用,这些领域对系统噪声更为敏感,要求控制器在完成控制目标的同时,以最小的保守性抵抗噪声的影响。本文从被控系统中同时出现确定性噪声、随机噪声和模型失配的无偏跟踪问题展开,取得了以下研究成果:·不确定系统无偏跟踪方面,提出了一种基于线性失配模型的无偏模型预测控制算法,该算法适用于同时包含有界随机约束和有界确定约束的非线性系统(以及线性失配系统)。为了在满足约束条件下实现输出期望对分段常量的无偏跟踪,该算法用不同的模型来分别处理目标函数(利用干扰观测模型)和约束(利用失配预测模型)。同时,为了减少算法的保守性,本节算法控制律设计结合了状态反馈控制律和干扰仿射反馈控制律。为了提高收敛的概率,针对该算法的控制律重新设计了跟踪不变集。为了保证递归可行性,该算法提出了一种迭代算法来计算递归可行域。最后,优化控制问题(OCP)被转化为现有求解器可高效求解的半正定规划(SDP)问题,并且在连续搅拌釜(CSTR)系统上进行了仿真,对比现有的几种算法,展示了提出算法的优势。·可行域求解方面,提出了一种基于多参数规划的算法,用于计算包含线性矩阵不等式约束和不等式约束的OCP的可行域。根据向量内积的几何意义,可计算从可行域到超单位球面坐标向量的投影向量的最大长度,则最优解是可行域的顶点之一。在计算所有顶点之后,计算这些顶点的凸包就得到了可行域。仿真结果表明,该算法避免了优化器的非单一性问题以及投影算法遇到的内存消耗问题,且对于低维可行域计算格外有效。·系统约束设计方面,针对非方不确定系统,利用系统的可操作性和区间控制思想,在双层结构预测控制中的稳态目标计算层,提出了一种输出约束的鲁棒设计方法。通过该方法设计的输出约束,保证了MPC控制器在稳态目标计算层求解的可行性,使过程得以工作在经济最优点。同时,提出了一种系统可行性检验的方法,能够检验非方不确定系统稳态目标计算的可行性。通过从低维到高维的仿真实例,验证了这种方法的可行性。
其他文献
水资源是国家的重要保护资源,环境污染问题的加剧,给水资源环境造成了巨大的威胁,水监测工作的开展,是实施环境保护的一个重要措施,这就必须要正确应用有机污染物检测技术。
近年来,重庆逐渐兴起的避暑休闲地产新型物业,一方面满足了市民在高温下对避暑休闲的需求,另一方面也带来交通拥堵、供水不足、掠夺性开发等系列问题。研究旨在总结和分析重
财务活动贯穿于企业生产经营的整个过程,企业经营过程就是一个充满风险的过程,其中财务风险也随之存在。而现代经营者通常对于经营风险非常关注,却忽视了财务风险管控的重要
<正>随着经济社会的快速发展和文化事业的日益繁荣,行业博物馆应运而生,近年来出现蓬勃的发展势头。作为一种富有活力、新兴的博物馆类型,行业博物馆一定程度上补充并冲击了
《思想政治教育方法论》一书是研究思想政治教育的著作,该书以马克思列宁主义、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系为指导,根据当代社会发展与人的全面发展的实际与需要,
研究了面条静置时间、冷却浸泡水温度、冷却浸泡时间等因素对面条质构特性测定结果的影响。实验表明:这些因素对面条质构测定结果均有影响,在测定质构特性以及用质构特性表示
<正>民族音乐学(Ethnomusicology)作为一门新兴学科,近几年来已为我国广大音乐研究者所接受。不少研究者运用民族音乐学方法研究我国民族、民间音乐,取得了许多有价值的研究
<正>《中国大百科全书·考古学》:"考古学是根据古代人类通过各种活动遗留下的实物以研究人类古代社会历史的一门科学。"其中包含的一个意义即是借以获得这种知识的考古方法
自1985年许勇三教授首次提出建立音乐文献学这门新的学科后,引起了音乐学界专家、学者及图书馆专业工作者的普遍关注。通过对1985年以来登载于《音乐学习与研究》、《音乐探