基于模糊控制與遺傳算法的兩步法預(yù)測控制在三級液位系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、預(yù)測控制廣泛的應(yīng)用于工業(yè)過程，但是卻往往局限于線性系統(tǒng)，然而對于實(shí)際生產(chǎn)中絕大多數(shù)的非線性系統(tǒng)卻不能得到良好的控制效果。Hammerstein模型可以將非線性系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一個(gè)靜態(tài)非線性環(huán)節(jié)加上一個(gè)動態(tài)線性環(huán)節(jié)的形式。通過對線性環(huán)節(jié)應(yīng)用預(yù)測控制算法計(jì)算中間變量，然后再通過非線性環(huán)節(jié)反向計(jì)算實(shí)際的控制作用。上述的兩步法預(yù)測控制把控制器的設(shè)計(jì)問題仍歸為線性控制范圍內(nèi)，但是其實(shí)際作用于非線性系統(tǒng)的控制量卻往往因靜態(tài)非線性環(huán)節(jié)的不確定性難于求解，不

2、能真正的求解全局控制量?？刂谱饔每赡軙柡停蔷€性代數(shù)方程（組）的求解也不可避免的存在解算誤差。
　　 廣義預(yù)測控制的控制參數(shù)常常影響系統(tǒng)的輸出，穩(wěn)定性與魯棒性等系統(tǒng)的控制效果，而其參數(shù)又與其控制效果缺乏對應(yīng)的解析關(guān)系，因此通常采用試湊法對其參數(shù)進(jìn)行整定，再應(yīng)用整定后的參數(shù)計(jì)算出系統(tǒng)的控制量，這樣不僅消耗大量時(shí)間，也很難保證控制的質(zhì)量。
　　 本文針對非線性系統(tǒng)，采用兩步法預(yù)測控制思想，即應(yīng)用Hammerstein模型

3、，運(yùn)用廣義預(yù)測控制(GPC)對Hammerstein模型分離出來的動態(tài)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，求解出中間控制量。在GPC運(yùn)算中，結(jié)合遺傳算法對可調(diào)參數(shù)尋優(yōu)，求得最優(yōu)解集，該過程作為離線調(diào)節(jié)，將算得的解集應(yīng)用于在線計(jì)算中；建立模糊控制器，GPC求得的中間控制量作為模糊控制器的輸入，作用于對象的實(shí)時(shí)控制量作為模糊控制器的輸出，進(jìn)而建立模糊輸入與輸出之間的模糊規(guī)則，求解實(shí)際控制量，相當(dāng)于應(yīng)用模糊控制取代求解非線性方程（組），解決非線性環(huán)節(jié)輸入量計(jì)算不準(zhǔn)