基于混合邏輯動態(tài)的混雜系統(tǒng)建模及其模型預(yù)測控制
發(fā)布時間:2021-08-31 09:52
本文主要研究了混雜系統(tǒng)的混合邏輯動態(tài)建模及其模型預(yù)測控制方法,并應(yīng)用到三容混雜系統(tǒng);祀s系統(tǒng)的是由連續(xù)變量動態(tài)系統(tǒng)和離散事件動態(tài)系統(tǒng)相互混雜、相互作用而形成的統(tǒng)一的動態(tài)系統(tǒng);旌线壿媱討B(tài)模型可以認(rèn)為是線性連續(xù)變量動態(tài)模型在混雜系統(tǒng)中的推廣,它能夠在一個統(tǒng)一的模型框架內(nèi),考慮系統(tǒng)的動態(tài)之間的邏輯關(guān)系和動態(tài)之間的切換以及系統(tǒng)狀態(tài)以及控制輸入的約束。本文研究了混雜系統(tǒng)的混合邏輯動態(tài)建模的主要工具,即命題邏輯和線性整數(shù)不等式之間的等價轉(zhuǎn)化關(guān)系,并用混合邏輯動態(tài)方法對幾種典型系統(tǒng)建模,詳細(xì)闡述了混雜系統(tǒng)的混合邏輯動態(tài)模型建立過程。結(jié)合模型預(yù)測控制的思想,利用系統(tǒng)的混合邏輯動態(tài)模型作為預(yù)測模型,分別探討了基于二次型和線性性能指標(biāo)的混雜系統(tǒng)的模型預(yù)測控制,并證明了在這兩種控制策略下閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過數(shù)值仿真驗證了兩種算法的有效性。三容混雜系統(tǒng)是一個典型的帶有約束的混雜系統(tǒng),對研究工業(yè)過程控制中混雜系統(tǒng)的故障診斷和控制算法有著非常重要的意義。建立了該系統(tǒng)的混合邏輯動態(tài)模型,分別采用二次型目標(biāo)函數(shù)和線性目標(biāo)函數(shù),相應(yīng)設(shè)計了基于混合整數(shù)二次規(guī)劃和混合整數(shù)線性規(guī)劃的三容混雜系統(tǒng)的模型預(yù)測控制器,進(jìn)行了仿...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
a系統(tǒng)狀態(tài)演變
( )10 0 0 01 0 01 0 01 0 0( )1 0 00 1 00 1 00 1 00 1MMMk z tMMMMMδ + ≤ ( )1 0 100( ) ,000 0N P MN P MN Pu t x tN PP N MP N MP NP N + + (3.5b)其中, [ ]'1 2z = zz, M = 16(1 + 3), N = 0.4, P= 0.4 3。上述混合整數(shù)線性不等式組沒有包含系統(tǒng)狀態(tài)約束和輸入約束的引入六個不等式,這六個不等式很容易包括進(jìn)去,這里就不加贅述。當(dāng) t ≥ 0,系統(tǒng)在 u (t ) ≡ 0的控制作用下,由初始狀態(tài)'0x = [ 1 1]開始的狀態(tài)變量空間的演變過程如圖 3.2 所示。
不含狀態(tài)約束條件12x(t)≤x(t)的開環(huán)最優(yōu)控制
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]混雜系統(tǒng)滾動時域狀態(tài)反饋預(yù)測控制研究與實現(xiàn)[J]. 李秀改,高東杰. 自動化學(xué)報. 2004(04)
[2]東北電網(wǎng)混雜自動電壓控制的研究[J]. 胡偉,梅生偉,盧強,洪軍,劉家慶. 電力系統(tǒng)自動化. 2004(01)
[3]混合系統(tǒng)建模、分析與綜合:研究進(jìn)展與展望[J]. 高春華,王慧,李平. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2002(11)
[4]混合系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析[J]. 張偉,孫優(yōu)賢. 自動化學(xué)報. 2002(03)
[5]混合動態(tài)系統(tǒng)及其應(yīng)用綜述[J]. 莫以為,蕭德云. 控制理論與應(yīng)用. 2002(01)
[6]一類線性開關(guān)系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性[J]. 劉玉忠,張霄力,趙軍. 控制與決策. 2002(01)
[7]非線性模型預(yù)測控制的現(xiàn)狀與問題[J]. 陳虹,劉志遠(yuǎn),解小華. 控制與決策. 2001(04)
[8]混合動態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[J]. 俞新貞,吳澄. 控制與決策. 2001(03)
[9]預(yù)測控制性能研究的新進(jìn)展[J]. 席裕庚,耿曉軍,陳虹. 控制理論與應(yīng)用. 2000(04)
博士論文
[1]多模型混合系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與最優(yōu)控制[D]. 李順祥.吉林大學(xué) 2005
[2]混雜系統(tǒng)理論及在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 張聚.浙江大學(xué) 2005
[3]混雜系統(tǒng)穩(wěn)定性及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 仝慶貽.浙江大學(xué) 2004
[4]結(jié)合邏輯與規(guī)則的工業(yè)過程建模和優(yōu)化控制的研究[D]. 張立炎.浙江大學(xué) 2004
[5]混雜系統(tǒng)優(yōu)化控制理論研究[D]. 尹增山.浙江大學(xué) 2001
本文編號:3374690
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
a系統(tǒng)狀態(tài)演變
( )10 0 0 01 0 01 0 01 0 0( )1 0 00 1 00 1 00 1 00 1MMMk z tMMMMMδ + ≤ ( )1 0 100( ) ,000 0N P MN P MN Pu t x tN PP N MP N MP NP N + + (3.5b)其中, [ ]'1 2z = zz, M = 16(1 + 3), N = 0.4, P= 0.4 3。上述混合整數(shù)線性不等式組沒有包含系統(tǒng)狀態(tài)約束和輸入約束的引入六個不等式,這六個不等式很容易包括進(jìn)去,這里就不加贅述。當(dāng) t ≥ 0,系統(tǒng)在 u (t ) ≡ 0的控制作用下,由初始狀態(tài)'0x = [ 1 1]開始的狀態(tài)變量空間的演變過程如圖 3.2 所示。
不含狀態(tài)約束條件12x(t)≤x(t)的開環(huán)最優(yōu)控制
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]混雜系統(tǒng)滾動時域狀態(tài)反饋預(yù)測控制研究與實現(xiàn)[J]. 李秀改,高東杰. 自動化學(xué)報. 2004(04)
[2]東北電網(wǎng)混雜自動電壓控制的研究[J]. 胡偉,梅生偉,盧強,洪軍,劉家慶. 電力系統(tǒng)自動化. 2004(01)
[3]混合系統(tǒng)建模、分析與綜合:研究進(jìn)展與展望[J]. 高春華,王慧,李平. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2002(11)
[4]混合系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析[J]. 張偉,孫優(yōu)賢. 自動化學(xué)報. 2002(03)
[5]混合動態(tài)系統(tǒng)及其應(yīng)用綜述[J]. 莫以為,蕭德云. 控制理論與應(yīng)用. 2002(01)
[6]一類線性開關(guān)系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性[J]. 劉玉忠,張霄力,趙軍. 控制與決策. 2002(01)
[7]非線性模型預(yù)測控制的現(xiàn)狀與問題[J]. 陳虹,劉志遠(yuǎn),解小華. 控制與決策. 2001(04)
[8]混合動態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[J]. 俞新貞,吳澄. 控制與決策. 2001(03)
[9]預(yù)測控制性能研究的新進(jìn)展[J]. 席裕庚,耿曉軍,陳虹. 控制理論與應(yīng)用. 2000(04)
博士論文
[1]多模型混合系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與最優(yōu)控制[D]. 李順祥.吉林大學(xué) 2005
[2]混雜系統(tǒng)理論及在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 張聚.浙江大學(xué) 2005
[3]混雜系統(tǒng)穩(wěn)定性及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 仝慶貽.浙江大學(xué) 2004
[4]結(jié)合邏輯與規(guī)則的工業(yè)過程建模和優(yōu)化控制的研究[D]. 張立炎.浙江大學(xué) 2004
[5]混雜系統(tǒng)優(yōu)化控制理論研究[D]. 尹增山.浙江大學(xué) 2001
本文編號:3374690
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