【摘要】：實現(xiàn)工業(yè)過程的網(wǎng)絡(luò)化控制是控制系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。然而,如今在流程工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的預(yù)測控制方法并不具備解決網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的丟包、量化等問題的能力。如果將運行常規(guī)預(yù)測控制算法的工業(yè)過程直接置于網(wǎng)絡(luò)控制模式下,這必將對系統(tǒng)的控制性能造成影響,甚至?xí)䦟ο到y(tǒng)的運行安全形成威脅。本文針對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的丟包、量化等關(guān)鍵問題,以線性矩陣不等式為主要工具,結(jié)合李雅普諾夫穩(wěn)定性理論、不變集理論,研究了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下約束系統(tǒng)的預(yù)測控制及其分布式實現(xiàn)方法,并系統(tǒng)地分析了預(yù)測控制方法的遞歸可行性、閉環(huán)穩(wěn)定性等核心問題。本文工作主要包括以下幾個方面:1.研究了具有丟包和有界擾動的約束非線性系統(tǒng)的事件觸發(fā)混合H_2/H_?魯棒預(yù)測控制方法。首先,針對丟包網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的受擾約束非線性系統(tǒng),利用伯努利過程描述數(shù)據(jù)丟包,T-S模糊模型描述非線性對象,從隨機系統(tǒng)角度建立了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的閉環(huán)模型;然后,基于多步預(yù)測控制策略,并結(jié)合事件觸發(fā)機制,給出了能保證混合H_2/H_?性能指標的充分條件并得到了預(yù)測控制器的設(shè)計方法;最后,利用不變集理論得到了保證預(yù)測控制優(yōu)化問題遞歸可行性的充分條件,并分析了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2.研究了一類具有有界丟包、量化和執(zhí)行器飽和的約束線性系統(tǒng)的預(yù)測控制問題。首先,從不確定系統(tǒng)角度,建立了包含丟包、量化和執(zhí)行器飽和等多種不利因素的統(tǒng)一閉環(huán)模型;然后,結(jié)合量化依賴Lyapunov函數(shù)和線性矩陣不等式方法,通過將min-max優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為在線求解無限時域性能指標上界最小化問題,得到了預(yù)測控制器的設(shè)計方法;最后,通過給系統(tǒng)的實際線性反饋律設(shè)計權(quán)重因子的方法,進一步提升了系統(tǒng)的控制性能。3.針對隨機丟包分布式網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng),進一步研究了基于事件觸發(fā)策略的分布式預(yù)測控制問題。首先,在建模過程中引入事件觸發(fā)機制,采用伯努利隨機丟包補償策略,建立包含隨機丟包的約束網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)模型;其次,基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論,為各子系統(tǒng)構(gòu)造子優(yōu)化問題,探索保證分布式預(yù)測控制優(yōu)化問題遞歸可行性及系統(tǒng)均方穩(wěn)定性的設(shè)計方法。通過設(shè)計的相容性約束條件,對各個子系統(tǒng)的估計預(yù)測信息與實際預(yù)測信息之間的偏差進行約束,最終保證整個網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并使其收斂到指定目標;最后,給出了分布式預(yù)測控制實施算法,并且證明了優(yōu)化問題的遞歸可行性。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP273
【圖文】：

122B ， 0.30.2 1B ， 0.10.5 2B 10.51C ， 0.512C ， 11D ， 0.52D 制器為 ()1 k is ()1 k，THEN ()()1 du k Kxk ()2 kis ()2 k，THEN ()()2 du k Kxk 象和控制器的隸屬度函數(shù)都取為-211()1ex k ， ()2 k (0) 0.6,0.2，設(shè)置切換時域 N 2，參數(shù) 0.3， ( 0.02，丟包參數(shù)為 0.9，事件觸發(fā)參數(shù)為 0.3。

圖 2.3 系統(tǒng)的控制輸入圖 2.4 數(shù)據(jù)傳輸時刻求解優(yōu)化問題（2.40），得到仿真結(jié)果如圖 2.2-圖 2.4。從圖 2干擾作用下狀態(tài)響應(yīng)是收斂的，表明提出的預(yù)測控制方法具

18 圖 2.4 數(shù)據(jù)傳輸時刻解優(yōu)化問題（2.40），得到仿真結(jié)果如圖 2.2-圖 2.4。從圖 2擾作用下狀態(tài)響應(yīng)是收斂的，表明提出的預(yù)測控制方法具，在圖 2.3 中，相應(yīng)的控制輸入作用能夠鎮(zhèn)定系統(tǒng)狀態(tài)到平件觸發(fā)策略下數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r刻。小結(jié)究了約束非線性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的混合 H /H2多步預(yù)測控制方法控制性能和對于干擾的抑制能力的預(yù)測控制器設(shè)計方法，控制算法遞歸可行性的充分條件。引入的事件觸發(fā)策略在況下，有效地減少了網(wǎng)絡(luò)帶寬的使用。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王繼龍;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測控制的研究[J];科技展望;2016年03期

2 徐立鴻;預(yù)測控制的研究現(xiàn)狀及問題[J];控制理論與應(yīng)用;1994年01期

3 席裕庚;關(guān)于預(yù)測控制的進一步思考[J];控制理論與應(yīng)用;1994年02期

4 李平，王樹青，王驥程;預(yù)測控制研究的概況[J];化工自動化及儀表;1995年06期

5 許曉嗚,席裕庚,張鐘俊;大系統(tǒng)的分散預(yù)測控制[J];信息與控制;1988年02期

6 周彬;陶國瑗;黃安業(yè);段新華;;大滯后對象的飛升曲線預(yù)測控制[J];金屬熱處理;1988年10期

7 劉美華,常文森,張良起;機器人的魯棒預(yù)測控制[J];控制理論與應(yīng)用;1989年01期

8 席裕庚,許曉嗚,張鐘俊;預(yù)測控制的研究現(xiàn)狀和多層智能預(yù)測控制[J];控制理論與應(yīng)用;1989年02期

9 羅雄麟;周衍彤;;預(yù)測控制的哲學(xué)思想分析及其新架構(gòu)的提出[J];化工進展;2017年03期

10 李韞 ,李書臣;漫談預(yù)測控制[J];自動化博覽;2001年05期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陳紅麗;張國成;萬磊;;預(yù)測控制中的建模方法綜述[A];2011年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議論文集（第一分冊）[C];2011年

2 左小五;;時滯多變量系統(tǒng)的變結(jié)構(gòu)預(yù)測控制[A];首屆信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

3 左小五;;變結(jié)構(gòu)預(yù)測控制解耦在塑料擠出機中的應(yīng)用[A];首屆信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

4 余偉;陳文燕;;預(yù)測控制理論綜述[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2009年會論文集[C];2009年

5 魏善碧;柴毅;丁寶蒼;;獨立動態(tài)系統(tǒng)分布式預(yù)測控制研究[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

6 曾慶軍;王捍兵;徐晶晶;;基于軟組織環(huán)境的遙操作機器人系統(tǒng)預(yù)測控制研究[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

7 柴毅;魏善碧;郭茂耘;凌睿;;帶通信完全失效的多飛行器編隊分布式預(yù)測控制研究[A];2009中國控制與決策會議論文集（3）[C];2009年

8 林德衡;;生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)藥物輸注過程的預(yù)測控制[A];1992年控制理論及其應(yīng)用年會論文集（下）[C];1992年

9 劉兵;徐立鴻;馮純伯;施建華;;具有飽和輸入的預(yù)測控制[A];1995年中國控制會議論文集（上）[C];1995年

10 江建;鄒銀生;何放龍;;建筑結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)的△t最優(yōu)采樣預(yù)測控制[A];第八屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 記者 許雅玲;電氣工程預(yù)測控制專題國際會議在泉舉行[N];泉州晚報;2019年

2 陳倩;南屯礦運搬工區(qū)巧打安全“預(yù)防針”[N];經(jīng)理日報;2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張帆;多目標非線性預(yù)測控制及其在機爐協(xié)調(diào)優(yōu)化控制中的應(yīng)用研究[D];東南大學(xué);2017年

2 姜

本文編號：2797000