資源描述：
《線性時滯系統(tǒng)的預(yù)測控制》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、中國海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文線性時滯系統(tǒng)的預(yù)測控制姓名：賈曉波申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：唐功友2003.7.1線性時滯系統(tǒng)的預(yù)測控制摘要以狀態(tài)空間法為基礎(chǔ)的現(xiàn)代控制理論從60年代初期發(fā)展以來，已取得了很大進(jìn)展，對自動控制技術(shù)的發(fā)展起到了積極的推動作用。一般說來，實際工業(yè)過程常具有非線性，時變性，時滯性和不確定性。為了克服上述問題，預(yù)測控制發(fā)展了起來。最早應(yīng)用于工業(yè)過程的預(yù)測控制算法，有Richalet，MeSa等提出的，建立在參數(shù)模型脈沖相應(yīng)基礎(chǔ)上的模型預(yù)測啟發(fā)控制(MPHC)，或稱為模型算法控N(MAC)，以及Cutler等提出的，建立在非參數(shù)模型階躍相應(yīng)
2、基礎(chǔ)上的動態(tài)矩陣控制(DMC)，Clarke的廣義預(yù)測控制(GPc)，Lelic的廣義預(yù)測極點配置控制(GPP)等，在各種復(fù)雜生產(chǎn)過程控制中獲得了良好的應(yīng)用效果。本文研究了離散時滯系統(tǒng)和帶正弦干擾的連續(xù)時滯系統(tǒng)的預(yù)測控制問題。對于離散時滯系統(tǒng)，本文第三章通過構(gòu)造預(yù)測模型所得的系統(tǒng)輸出預(yù)測向量和系統(tǒng)的控制向量，為系統(tǒng)設(shè)計了全維狀態(tài)預(yù)測觀測器(SPo)，并將該狀態(tài)預(yù)測觀測器應(yīng)用于多步預(yù)測控制，根據(jù)最優(yōu)控制理論，構(gòu)建了全維模型預(yù)測控制器。頻域分析表明，通過該SP0，閉環(huán)系統(tǒng)的對滯項成功的被移至系統(tǒng)環(huán)外。所以，完全可以根據(jù)無時滯系統(tǒng)來設(shè)計最優(yōu)控制律。時域分析表明，對于二次型性能指標(biāo)來
3、說，該預(yù)測控制器是次優(yōu)的，我們并提出了計算二次型性能指標(biāo)的公式。最后，仿真證實了系統(tǒng)的有效性和可靠性。另外，一般的系統(tǒng)都是在外界持續(xù)干擾力作用下工作的。所以研究在外界持續(xù)干擾力作用下系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題比只考慮系統(tǒng)的初值的最優(yōu)控制問題有更重要的實際意義，本文第四章是在研究連續(xù)時滯系統(tǒng)的狀態(tài)預(yù)測觀測器和預(yù)測控制器設(shè)計的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究控制交量含有時滯的線性系統(tǒng)在外部正弦干擾下的最優(yōu)減振預(yù)測控制問題。利用構(gòu)造預(yù)測模型得到的被控對象預(yù)測輸出向量和系統(tǒng)的控制向量，設(shè)計一種全維狀態(tài)預(yù)測觀測器，并將該狀態(tài)觀測器用于時滯控制系統(tǒng)的最優(yōu)前饋．反饋預(yù)測控制中。從頻域的分析來看，應(yīng)用該狀態(tài)預(yù)測觀
4、測器可將閉環(huán)系統(tǒng)的環(huán)內(nèi)的時滯項移至系統(tǒng)閉環(huán)結(jié)構(gòu)之外，從而其優(yōu)化控制規(guī)律完全可以按無時滯系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。經(jīng)過時域系統(tǒng)性能分析，在一般工況下，本文的設(shè)計方法是可行的，設(shè)計的預(yù)測控制器對外部正弦干擾有較強(qiáng)的魯棒性，得到的結(jié)果關(guān)于二次型平均性能指標(biāo)是次優(yōu)的。關(guān)鍵詞：時滯系統(tǒng)，正弦干擾，預(yù)測控制，狀態(tài)觀測器，最優(yōu)控制PredictiveControIofLjnearTime—DeIaySystemAbstractModemControlTheorybasedonstate·spacetheoryhadbeendevelopedremarkablysincethebeginn／ngof19
5、60s，anditgaveapositiveroletothedevelopmentofautomaticcontroltechnology．Commonly,thepracticalindustrialprocedurealwayshasnonlinear,time—varying，andnon—certaincharacters．Todealwiththeaboveproblems，predictivecontrolisbeingdeveloped．Predictivecontrolhavegottengoodpracticaleffectinkindsofcomplex
6、productionprocedure．Thepredictioncontrolproblemfordiscretetime-delaysystemandcontinuoustime—delaysystemwithsinusoidaldisturbanceisconcemedinthispaper．Chzpter：istoremovethetime-delayfromadiscretesystemwithcontroltime-delaybypredictivecontr01．Thestatepredictiveobserverandoptimalpredictivecont
7、rollerforthediscretedelaysystembasedonastatespacemodelarepresented．Afull—dimensionstatepredictiveobserverfordiscretesystemwithcontroltime·delayisfirststructured．ThenitisappliedtOamulti-stepmodelpredictivecontrollerinoptimalcontrolfashion．Frequency,timedo
