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动态输出反馈鲁棒模型预测控制离线算法
  • ISSN号:0254-4156
  • 期刊名称:自动化学报
  • 时间:2013
  • 页码:790-798
  • 分类:TP27[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]西安交通大学电子信息与工程学院自动化系 西安交通大学智能网络与网络安全教育部重点实验室,西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金(60934007,61174095)资助
  • 相关项目:约束模型预测控制的理论和高效算法
中文摘要:

研究具有多包不确定性和有界噪声系统的动态输出反馈鲁棒模型预测控制(Robust model predictive control,RMPC)的离线方法.先前的在线方法中,在估计状态和估计误差集合已知的情况下,在每一采样时刻通过近似最优算法求解控制器参数.本文采用先前的方法计算离线控制器参数和吸引域.首先,选定一系列估计状态,其中,每个估计状态对应同样一组嵌套的估计误差集合.然后,针对每一估计状态和每一估计误差集合的组合,离线计算唯一的控制器参数和对应的吸引域.这些控制器参数和对应的吸引域存储在表中.如果离线确定的吸引域包含实时的扩展状态,则该离线控制器参数是实时可行的.在线时,根据实时估计状态和选取实时估计误差集合,在表中搜索包含实时扩展状态且优化性能指标最小的吸引域所对应的控制器参数.通过连续搅拌釜式反应器控制系统验证了该方法的有效性.

英文摘要:

This paper presents an off-line approach to dynamic output feedback robust model predictive control (RMPC) for a system with both polytopic uncertainty and bounded disturbance. In the previous on-line approach, with the pre- specified estimated state and estimation error set, at each sampling time, a near-optimal optimization algorithm is used to calculate the control parameters. In this paper, the previous approach is invoked to calculate the off-line control parameters and the regions of attraction. First, a sequence of estimated states, each corresponding to the same set of nested estimation error sets, are selected. Then, a unique set of control parameters and the corresponding region of attraction are calculated for each combination of the estimated state and the estimation error set. These control parameters and the corresponding regions of attraction are stored in a table. If an off-line specified region of attraction contains the real-time augmented state, then the corresponding off-line control parameters are real-time feasible. Based on the reM-time estimated state and the selected real-time estimation error set, the real-time control parameters are searched in this table, which correspond to the region of attraction containing the real-time augmented state and having the minimal performance index. A continuously stirred tank reactor control system is utilized to illustrate the effectiveness of the approach.

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期刊信息
  • 《自动化学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院自动化研究所
  • 主编:王飞跃
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:aas@ia.ac.cn
  • 电话:010-64019820
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4156
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2109/TP
  • 邮发代号:2-180
  • 获奖情况:
  • 1997年获全国优秀期刊奖,1985、1990、1996、2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,2002年获国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27550