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具有积分环节多变量系统的双层结构预测控制
  • ISSN号:1008-973X
  • 期刊名称:浙江大学学报(工学版)
  • 时间:2011
  • 页码:2079-2087+2195
  • 分类:TP273[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]浙江工业大学信息工程学院,浙江杭州310023
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61074059,60825302); 国家“863”高技术研究发展计划资助项目(2009AA04Z138); 浙江大学工业控制国家重点实验室开放课题资助项目(ICT1116); 浙江省科技厅公益项目(2011c31040)
  • 相关项目:双层结构预测控制的应用基础理论研究
作者: 邹涛|李海强|
中文摘要:

针对双层结构预测控制面对一阶积分过程时无法形成稳态优化模型的问题,基于一阶积分过程的稳态特性,提出"临界稳态"的概念,给出了"临界稳态"状况下的"点"模型,以及"临界稳态"的成立条件(稳定性条件),由此建立积分过程的稳态优化数学模型.双层结构预测控制分为上层稳态优化和下层动态控制.上层稳态优化通过求解稳态优化数学模型得到最优稳态输出目标,下层动态控制使用基于模型的控制方法实现最优稳态目标的跟踪控制.将稳态优化问题求解过程中划分为两个阶段:可行性阶段与最优化阶段.在可行性阶段针对积分过程稳态优化模型中的稳定性条件给出相应的可行性判定与软约束调整算法,从而确保了最优化阶段解的存在性.仿真中,将所提出的积分型双层结构预测控制算法应用在一个多变量积分过程上.该优化控制系统一方面可以计算出系统的最优稳态输出目标,另一方面实现了对该目标的快速跟踪控制.

英文摘要:

Aiming at the problem that the model of steady state optimization cannot be formed for one-order integrating process in two-layer predictive control, the concept of "critical steady state" was proposed and then the "point" model and the establishment conditions of "critical steady state", i.e. stability condition, were presented. Thus the mathematic optimization model was built based on the steady property of one- order integral process. Two-layer predictive control is divided into upper steady state optimization layer and lower dynamic control layer. The optimal steady output target is obtained by the solution of the model of steady state optimization in the upper layer and also tracked by the model based control in the lower dynamic control layer. The solution process for the optimization problem is divided into two stages= feasibility stage and optimization stage. In the feasibility stage, the feasibility judgment and soft constraint adjustment method are presented for the stability condition of integrating process to guarantee the existence of the solution in the optimization stage. In simulation, the presented integral type two-layer predictive control algorithm is implemented on a multivariable integrating process. The optimal steady state output target can be calculated and also quickly tracked by this optimal control system.

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期刊信息
  • 《浙江大学学报:工学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:岑可法
  • 地址:杭州市浙大路38号
  • 邮编:310027
  • 邮箱:xbgkb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87952273
  • 国际标准刊号:ISSN:1008-973X
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1245/T
  • 邮发代号:32-40
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊质量评比二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,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)
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