基于多面体不确定系统的鲁棒预测控制算法研究.pdf

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摘要实际系统中,用来描述被控系统动态特性的模型往往具有某种不确定性。要保证实际控制效果,模型不确定性成为预测控制必须面对的一个现实问题。本论文在预测控制理论已有研究成果的基础上,利用线性矩阵不等式的相关理论和方法,探索具有可行性、稳定性和一定实时性保证的鲁棒预测控制设计框架。主要研究成果有:针对时变多面体不确定性系统提出了两种改进的无穷时域甅预测控制算法,采用离线设计和在线综合的方法,将控制律的求解问题转化为求解基于线性矩阵不等式椒ǖ耐褂呕侍猓⑶抑っ髁吮栈系统的鲁棒稳定性。,结果验证了改进方法的有效性。关键词:线性矩阵不等式,终端约束集,,瑆,—甌,...,甀—◆
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,~目录中文摘要英文摘要第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.げ饪刂频姆⒄⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.芯慷韵蟆甅鲁棒预测控制算法介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.甅鲁棒预测控制的研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.狹鲁棒预测控制的渐近稳定初始状态集⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..甅鲁棒预测控制的计算复杂性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯甅鲁棒预测控制的在线性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯存在的问题和本文的工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第二章鲁棒预测控制的基本理论和相关知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯砺酆拖喙匾怼不变集理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。.际鳰的稳定性设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯甅鲁棒预测控制方法的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第三章一种有控制器切换的甅鲁棒预测控制算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..问题描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.鲁棒预测控制器设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第四章一种无控制器切换的甅鲁棒预测控制算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯问题描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..华北电力大学硕士学位论文..
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⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..致洹在学期间发表的学术论文和参加科研情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯华北电力大学硕士学位论文
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⒄估自年代初期发展起来的以状态空间为基础的现代控制理论,在航空航天领域获得了广泛的应用。但这些理论和方法在复杂系统中的应用却受到了限制,多输入、多输出的高维复杂系统,常表现为非线性、大时滞、不确定性,其数学模型的精确建立往往存在很大的困难,即使某些对象能建立数学模型,其结构也往往十分复杂,难于设计并实现有效控制。而现代控制理论是以精确数学模型为基础,立足于最优化性能指标的,这对于复杂系统难以得到有效地应用。另外,许多对象的结构、参数和环境的不确定,使按理想模型得到的最优控制在实际中往往不能保持最优,有时甚至使控制品质变坏。况且算法复杂,难于用一般性能的计算机实现。因此,控制系统在不确定性影响下保持良好性能的能力,即所谓的鲁棒性成为近年来控制界所研究的焦点问题。近年发展起来的自适应、自校正控制技术,虽然能在一定程度上解决不确定性问题,但其本质仍然要求在线辨识对象模型,所以算法复杂,计算量大,难以用低性能的计算机实现,而且它对过程的未建模动态和扰动的适应能力差,系统的鲁棒性问题有待进一步解决。年代以来,为了克服理论与实际应用之间所存在的上述问题,人们一方面加强了