在常規(guī)過程控制中,控制系統應滿足穩(wěn)、準、快三個要求,在保證控制系統穩(wěn)定的情況下,使得被控變量準確且快速地達到控制目標。相較于其他常規(guī)性控制策略,預測控制算法在改善控制穩(wěn)定性和優(yōu)化方面有很大進步。尤其是在處理系統變量有約束的控制問題時,約束預測控制算法（Constrained Model Predictive Control,CMPC）其自身特有的滾動優(yōu)化算法能較好地解決帶約束的優(yōu)化問題,使系統達到約束作用下的最優(yōu)解。在實際工業(yè)控制過程中,系統可行域由控制對象穩(wěn)態(tài)時輸入變量和輸出變量的約束范圍所確定,而系統期望值則根據系統工藝要求、經濟效益、環(huán)保等多項需求綜合計算得出,由工藝人員手動輸入或者由MPC控制器直接計算給定。經過大量的實際控制和仿真算法研究,系統期望值往往需要取在可行域邊界（約束邊界）處。在約束邊界,系統的部分輸入變量和輸出變量受限成為定值,無法參與控制。系統結構和自由度均發(fā)生變化,可行域大小也受到影響�？尚杏蜃兓苯佑绊懙娇刂瓶尚行院头�(wěn)定性。對于穩(wěn)態(tài)模型而言,期望值位于可行域邊界可能會對控制穩(wěn)定性產生影響。而在控制的動態(tài)過程中,系統變量的運動可能會激活約束。約束限制了系統變量... 

【文章來源】：中國石油大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文獻綜述
    1.1 預測控制概述
        1.1.1 預測控制基礎理論
        1.1.2 預測控制研究進展
    1.2 約束預測控制概述
        1.2.1 約束的定義
        1.2.2 約束預測控制算法及研究進展
        1.2.3 約束預測控制軟約束調整策略
    1.3 有約束系統的可行域研究
    1.4 預測控制動態(tài)特性研究現狀
    1.5 本章小結
第2章 約束預測控制動態(tài)響應分析及控制目標調整機制
    2.1 約束預測控制算法及其可行域描述
    2.2 預測控制動態(tài)響應原理及分析
        2.2.1 P步預測值對系統約束的影響分析
        2.2.2 動態(tài)約束對預測控制可行性的影響分析
    2.3 基于硬約束的預測控制目標調整機制
    2.4 目標調整后系統穩(wěn)定性保證
    2.5 仿真與示例
    2.6 本章小結
第3章 軟約束激活時預測控制系統結構分析及約束調整策略
    3.1 軟約束激活時預測控制結構分析
        3.1.1 期望值位于硬約束邊界上時系統結構變化
        3.1.2 期望值位于軟約束邊界上時系統結構變化
    3.2 軟約束調整的可行性分析
        3.2.1 系統可行域及其約束調整對可行性的影響
        3.2.2 系統變量動態(tài)可達集對可行性的影響
    3.3 軟約束激活時系統約束調整策略
    3.4 仿真與示例
    3.5 本章小結
第4章 結論
參考文獻
附錄A 在學期間研究成果
致謝



本文編號：3361207