多變量系統(tǒng)預(yù)測(cè)函數(shù)控制方法研究.pdf

1、模型預(yù)測(cè)控制是上個(gè)世紀(jì)70年代后期產(chǎn)生的一類新型計(jì)算機(jī)控制算法，它的問世，一方面是受到了計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)，另一方面也來(lái)自復(fù)雜工業(yè)實(shí)踐向高層優(yōu)化控制提出的挑戰(zhàn)。隨著模型預(yù)測(cè)控制處理復(fù)雜系統(tǒng)的策略思想為人們所知，以及其在工業(yè)實(shí)踐中的大量成功應(yīng)用，這一控制技術(shù)的生命力和誘人的應(yīng)用前景已得到控制理論界和工業(yè)控制界的廣泛興趣。預(yù)測(cè)函數(shù)控制理論則是這一理論的升華。而灰色預(yù)測(cè)函數(shù)控制理論則是結(jié)合了灰色模型的一種新的控制算法。本文結(jié)合工程上的實(shí)際模

2、型對(duì)灰色預(yù)測(cè)函數(shù)控制進(jìn)行研究，提出一種多變量灰色預(yù)測(cè)函數(shù)控制算法，并針對(duì)實(shí)際過程進(jìn)行仿真研究?；疑碚撌?0年代鄧聚龍教授創(chuàng)立的。灰色系統(tǒng)理論的研究對(duì)象是“部分信息已知、部分信息未知”的“小樣本”、“貧信息”不確定性系統(tǒng)，它通過對(duì)部分已知信息的生成、開發(fā)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的確切描述和認(rèn)識(shí)。本文主要研究工作內(nèi)容如下： 第一，綜述了預(yù)測(cè)控制、預(yù)測(cè)函數(shù)控制、灰色預(yù)測(cè)函數(shù)控制發(fā)展歷程、基本原理，概述了多種預(yù)測(cè)函數(shù)控制算法的研究現(xiàn)狀和多變量系

3、統(tǒng)得研究情況。 第二，從預(yù)測(cè)模型、反饋校正和滾動(dòng)優(yōu)化三個(gè)方面對(duì)預(yù)測(cè)控制基本原理進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，引入灰色模型，并針對(duì)一階加純滯后模型推導(dǎo)出單變量時(shí)滯系統(tǒng)的灰色預(yù)測(cè)函數(shù)控制的基本算法。 第三，針對(duì)工業(yè)過程中大量存在的多變量時(shí)滯控制系統(tǒng)，分析了多變量系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的分類。提出了一種多變量時(shí)滯預(yù)測(cè)函數(shù)控制算法。詳細(xì)推導(dǎo)了基于傳遞函數(shù)模型的基于一階慣性加純滯后對(duì)象的多變量預(yù)測(cè)函數(shù)控制算法(MPFC)，并通過仿真研究進(jìn)行了算法的有效性

4、和魯棒性驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明了多變量預(yù)測(cè)函數(shù)算法的有效性和實(shí)用性。 第四，針對(duì)抄紙過程的定量水分控制，將灰色模型與預(yù)測(cè)函數(shù)控制相結(jié)合，提出一種基于灰色預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)函數(shù)控制方法，并對(duì)其進(jìn)行仿真研究。仿真結(jié)果表明：應(yīng)用多變量灰色預(yù)測(cè)函數(shù)控制方法能夠得到滿意的控制效果，該算法具有較好的魯棒性和抗干擾能力，而且在線計(jì)算量小，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，能夠方便的應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)過程中。 最后總結(jié)了全文的工作，并對(duì)預(yù)測(cè)函數(shù)控制的進(jìn)一步研究進(jìn)行了展望。