收藏本站
《上海交通大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

预测控制中的稳态目标优化策略及其应用

王柏萍  
【摘要】: 模型预测控制(MPC)是20世纪70年代产生的一种基于模型的计算机控制算法,由于能够处理多变量、有约束的,具有不确定性的控制过程,在过程工业尤其是石油、化工工业中得到广泛的应用。当前,随着企业规模的扩大,系统越来越复杂,过程限制或约束的存在可能使系统达不到期望的设定值;而系统操作者新的输入信息以及干扰的影响,可能改变最优稳态的位置,因此,如何进行系统的优化与控制,使系统在最经济的状态下运行是本论文研究的重点。针对这类问题,本文从下面三个方面进行了系统研究。 1.采用MPC稳态目标计算和动态优化控制两级结构,在每个采样时刻,考虑可测干扰的影响下,重新进行稳态目标计算。稳态目标计算时保证稳态目标与动态MPC计算中的输入速率约束兼容,并根据当前预测输出和测量输出之间偏差的反馈信息校正稳态模型,体现了MPC算法中的反馈思想。 2.在MPC稳态目标计算和动态优化控制两级结构基础上,研究了系统优化可行性与目标协调问题,提出了一种系统优化可行性的判定方法,论述了系统稳态目标计算过程中,当由于系统动态(扰动或工况大范围变迁)引起可行域远离期望目标或系统优化不可行的情况时,需要同时进行系统的约束调整与目标协调,来获得满意的实时优化结果。采用目标优先因子描述约束调整的优先级,并将目标协调问题转化成目标约束满足问题,从而系统解决了稳态目标计算中的约束调整与目标协调问题。 3.将上述控制方案应用于工业造粒系统,通过对系统设定值发生变化以及系统存在干扰的情况下进行闭环仿真可以看出,基于目标规划的约束系统稳态目标优化策略可以根据实际工况,重新进行稳态目标计算,通过对系统的软约束调整和目标协调,可以获得更加经济的结果,同时,由于系统在每一时刻都重新进行了稳态目标计算,可以使系统始终工作在最经济的状态。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP13

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛美盛,吴刚,孙德敏,王永;工业过程的先进控制[J];化工自动化及仪表;2002年02期
2 邹涛,李少远;复杂系统CMMO问题的软约束调整与目标协调[J];控制与决策;2005年04期
3 邢宗义,胡维礼,贾利民;基于T-S模型的模糊预测控制研究[J];控制与决策;2005年05期
4 刘兵,冯纯伯,李长庚;具有间隙预补偿的非线性预测控制[J];控制理论与应用;1999年02期
5 余世明,杜维;目标规划法在预测控制滚动优化及在线辨识中的应用[J];自动化学报;2002年06期
6 李少远,席裕庚;模糊动态环境下复杂系统的满意优化控制[J];自动化学报;2002年03期
7 席裕庚,谷寒雨;有约束多目标多自由度优化的可行性分析及软约束调整[J];自动化学报;1998年06期
8 李少远,王群仙,陈增强,袁著祉;基于模糊推理和广义预测的组合控制[J];南开大学学报(自然科学版);1997年02期
9 席裕庚,谷寒雨;CMMO中基于灵敏度分析的目标协调[J];中国科学E辑;1998年05期
10 刘斌,方康玲,蒋峥;温度预测模糊控制系统[J];武汉科技大学学报(自然科学版);2000年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴丽娟;DMC-PID串级控制算法[J];鞍山钢铁学院学报;2000年02期
2 周福恩,毕效辉;基于遗传算法的动态矩阵预测控制算法[J];兵工自动化;2005年01期
3 孙卫华,裘丽华,祁晓野,王占林;电液复合系统中的相乘非线性控制[J];北京航空航天大学学报;2005年05期
4 范瑞霞,莫伟锋,毕军;广义预测控制在液位控制系统中的应用研究[J];北京理工大学学报;2003年02期
5 马文学,钟汉枢;动态矩阵控制研究进展及其应用现状[J];重庆工业高等专科学校学报;2005年01期
6 王友青,裴成荣;AHP-绩效考核指标权重系数确定的有效方法[J];重庆职业技术学院学报;2005年01期
7 李东侠,张忠禄;基于神经网络的广义预测控制综述[J];常州工学院学报;2005年03期
8 刘芳,高波;层次分析法在物流园区选址中的应用[J];成组技术与生产现代化;2004年04期
9 刘耀年,张文生,张玉霞,殷立新;基于模糊聚类理论的电力系统短期负荷预测的方法[J];东北电力学院学报;2000年03期
10 葛宝明,孙鹤旭;同步电动机速度模态 L~∞ 预测控制的研究[J];电工技术学报;1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张培建;吴建国;;大纯滞后系统研究与应用[A];江苏省自动化学会七届四次理事会暨2004学术年会青年学者论坛论文集[C];2004年
2 郭利进;王化祥;;一种改进的基于Hammerstein模型非线性广义预测控制算法[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
3 苏佰丽;陈增强;袁著祉;;多变量系统的带约束输入的广义预测控制新算法[A];第二十三届中国控制会议论文集(上册)[C];2004年
4 罗国娟;吴刚;;预测控制中柔化因子与控制增量权重的关系[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
5 谢刚;于佐军;;基于开关量预测控制的地层环境温控系统[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
6 郑涛;吴刚;季海波;罗国娟;;一类可分离非线性系统的广义预测控制[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
7 刘晓华;邹媛媛;;一类不确定多速率采样系统的预测控制[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
8 吕红丽;贾磊;;基于模糊线性化模型的非线性预测控制[A];第二十四届中国控制会议论文集(下册)[C];2005年
9 申卯兴;宁振民;郝彩丽;;线性规划单纯形法的改进与教学[A];中国企业运筹学学术交流大会论文集[C];2008年
10 王武;董海鹰;;面向热工过程的分层多变量模糊预测控制研究[A];第十届全国电工数学学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张兵;化工动态优化方法的研究与应用[D];浙江大学;2005年
2 梁伟平;球磨机制粉系统智能控制算法的研究及应用[D];华北电力大学;2000年
3 王东风;多变量智能控制在电厂制粉系统中的应用研究[D];华北电力大学;2001年
4 孙鑫;造纸过程的分层递阶智能控制系统[D];浙江大学;2001年
5 张天宏;民航发动机远程故障诊断技术研究[D];南京航空航天大学;2001年
6 张涛;非线性系统控制策略的研究[D];浙江大学;2001年
7 刘合;联合站集输系统最优控制律研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
8 柯晶;强跟踪状态估计与群集辨识[D];浙江大学;2003年
9 冯少辉;模型预测控制工程软件关键技术及应用研究[D];浙江大学;2003年
10 张智焕;复杂系统预测控制算法及其应用研究[D];浙江大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘洋;预测函数控制及其在热工过程控制中的应用[D];华北电力大学(北京);2005年
2 徐涛;预测控制在锅炉控制系统中的应用[D];大连海事大学;2004年
3 刘春霞;空间大型可展开天线的控制研究[D];西安电子科技大学;1999年
4 孙东卫;都江堰水利自动化控制系统设计[D];电子科技大学;1999年
5 吴臻;地震作用下结构响应的预测及模糊预测控制[D];华侨大学;2000年
6 曹楠;多变量广义预测控制在单元机组协调控制系统中的应用研究[D];华北电力大学;2000年
7 张卓;ATS的自适应模糊控制系统设计及其试验研究[D];西北工业大学;2001年
8 汪跃龙;基于神经网络模型的环氧乙烷反应器预测控制[D];西北工业大学;2001年
9 赵延涛;基于BP神经网络的城市地下水水位预测[D];郑州大学;2001年
10 陈建萍;套管式地源热泵全年运行试验研究与传热模型[D];重庆大学;2001年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨为民,张莲,张宏勋;水泥回转窑二次风温模糊控制[J];东北大学学报(自然科学版);1997年02期
2 冯江涛;;组态王与MATLAB的DDE通信设计[J];电力学报;2006年03期
3 张彦斌,贾立新,杨波,樊少华;自寻优-模糊控制策略在球磨机控制中的实现[J];电力系统自动化;1999年17期
4 李希,戈育芳;碳化氨盐水气液平衡数据的测定及其热力学模型[J];高校化学工程学报;1999年03期
5 邹健,诸静;模糊预测函数控制在水泥回转窑分解炉温控系统中的应用研究[J];硅酸盐学报;2001年04期
6 王东风;制粉系统球磨机的神经网络预测控制[J];华北电力大学学报;2001年03期
7 吴明光,钱积新;基于多目标分层的预测控制定态优化技术[J];化工学报;2005年01期
8 李希,戈育芳;氨盐水碳酸化反应的机理与反应器模型 Ⅰ碳酸化反应的动力学模型[J];化学反应工程与工艺;1999年04期
9 徐祖华,赵均,钱积新;基于软约束方法的区间预测控制[J];机床与液压;2004年03期
10 刘云霞,马方清;基于率值的水泥生料制备过程专家控制[J];控制工程;2003年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 胡维兵;碳化反应结晶过程的研究[D];浙江大学;1995年
2 陈薇;非线性预测控制快速算法的研究与应用[D];中国科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李鸿亮;预测控制技术及其在流程工业中的应用研究[D];浙江大学;2002年
2 张维庆;纯碱碳化过程计算机控制系统的设计与实现[D];湖南大学;2005年
3 汪全龙;供应链长鞭效应的控制策略研究[D];上海交通大学;2007年
4 张春慧;预测控制算法及其在热工系统中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2007年
5 刘建军;神经网络广义预测锅炉燃烧控制研究[D];燕山大学;2007年
6 黄滨;基于径向基神经网络的广义预测控制研究及应用[D];哈尔滨工程大学;2007年
7 王连峰;新型干法窑智能优化控制专家系统的研究[D];武汉理工大学;2007年
8 李灿军;液位系统的辨识与预测控制研究[D];中南大学;2007年
9 秦旭日;球磨机的预测控制策略及应用研究[D];浙江大学;2008年
10 范开俊;工业生产配料过程控制策略研究[D];浙江大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨智;工业自整定PID调节器关键设计技术综述[J];化工自动化及仪表;2000年02期
2 金晓明,王树青;工业过程先进控制的概念设计[J];化工自动化及仪表;2000年04期
3 褚健,王朝辉,苏宏业;先进控制技术及其产业化[J];测控技术;2000年08期
4 席裕庚,谷寒雨;CMMO中基于灵敏度分析的目标协调[J];中国科学E辑;1998年05期
5 孙西,周立峰;具有间隙非线性系统的自适应控制[J];控制理论与应用;1991年01期
6 金以慧,王诗宓,王桂增;过程控制的发展与展望[J];控制理论与应用;1997年02期
7 吴刚,薛美盛,张志刚,孙德敏;AtLoop PID自动整定软件包—原理与算法[J];控制理论与应用;1999年04期
8 席裕庚,耿晓军,陈虹;预测控制性能研究的新进展[J];控制理论与应用;2000年04期
9 席裕庚,李慷;工业过程有约束多目标多自由度优化控制的可行性分析[J];控制理论与应用;1995年05期
10 李少远,刘浩,袁著祉;基于神经网络误差修正的广义预测控制[J];控制理论与应用;1996年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 印建平,高峰;基于最优控制的新型非线性预测仿真研究[J];现代制造工程;2004年01期
2 史恩秀,黄玉美,史文浩;轮式移动机器人轨迹跟踪的预测控制[J];机械科学与技术;2004年10期
3 潘晨;肖健梅;;基于SVM的船舶动力定位系统预测控制[J];仪器仪表用户;2010年06期
4 张厚杼;;氨合成塔温度的最佳预测控制[J];化工自动化及仪表;1988年01期
5 王永骥,徐桂英,涂健;水轮发电机组l~∞范数性能指标预测控制[J];控制理论与应用;1991年04期
6 吕剑虹,陈来九;一种多变量连续时间预测控制方法[J];自动化学报;1995年02期
7 毛志忠;一种全局稳定的直接预测自适应控制器[J];信息与控制;1995年02期
8 彭辉,桂卫华;预测控制中逆矩阵的递推求解算法[J];中南工业大学学报(自然科学版);1997年04期
9 方斌,李仁,季幼章;关于预测控制的鲁棒性[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年02期
10 杨马英,王树青,王骥程;有约束过程的预测控制[J];浙江大学学报(工学版);1999年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张峻;席裕庚;;输入受限时预测控制的一种简易算法[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
2 毛志忠;陈晓峰;;一种简化的预测控制算法[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
3 刘晓华;;一类双线性加权自适应预测控制[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
4 杨健;恽为民;席裕庚;张钟俊;;改进遗传算法及在优化控制中的应用[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
5 周明;周坚刚;余达太;;钢铁企业模型预测控制技术综述[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
6 陈云云;宁芳青;;锅炉蒸汽温度控制系统中广义预测控制的应用研究[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
7 陆冬娜;杨马英;;基于DCS系统的神经网络预测控制[A];第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2007年
8 薛云灿;胡树棠;;专家模型算法控制的进一步研究[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
9 任作新;;一种预测控制新算法[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
10 曹明;王慧;刘宝坤;;一种基于NN模型的预测控制[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 何晓曦;中国能源战略寻求突破[N];国际商报;2004年
2 丁广冉;夏甸承担国家安全科技支撑项目[N];中国黄金报;2007年
3 金石;轧钢模型控制技术培训首次在中国举行[N];中国冶金报;2007年
4 本报记者 席大伟;六大巨头谋动WiMax 中兴华为有望借机突围[N];通信信息报;2008年
5 本报记者 张自然 曾铭 王倩;倾听“天堂硅谷”[N];中国电子报;2002年
6 本报记者 沈洪竹;贵阳市南明区民族工作成绩斐然[N];贵州民族报;2006年
7 本报记者 严振华;站在巨人的肩膀上[N];中国保险报;2003年
8 曾凡红;搭建目标成本管理平台 提高企业经济效益[N];中国建材报;2003年
9 王伦;北京肿瘤医院陈敏华:晚期肝癌可射频消融治疗[N];健康报;2006年
10 ;通讯产业物流[N];国际经贸消息;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏晋宏;预测控制在工业生产过程中的应用研究[D];太原理工大学;2011年
2 安爱民;基于预测控制的先进过程控制技术研究[D];兰州理工大学;2010年
3 李姝;基于预测控制的汽油发动机怠速控制方法研究[D];吉林大学;2010年
4 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 韩恺;化工过程中的若干预测控制算法与应用研究[D];浙江大学;2009年
6 臧传德;船舶航行的智能预测控制研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
7 刘岩;网络流量控制若干关键技术研究[D];复旦大学;2005年
8 罗秋滨;一类非线性系统预测控制中的建模问题[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 何召兰;几类切换系统的滑模控制[D];哈尔滨工业大学;2009年
10 林永君;基于复杂机理模型的过程预测控制研究[D];华北电力大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李湘君;智能预测控制算法及其应用研究[D];南京工业大学;2004年
2 李建民;AUV水下回收预测与协调控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 郄程飞;室内温控系统的预测控制研究[D];燕山大学;2011年
4 李晓燕;预测控制在非最小相位系统中的应用[D];华北电力大学(河北);2010年
5 贾晓波;线性时滞系统的预测控制[D];中国海洋大学;2003年
6 撒继铭;预测控制在工业窑炉温度控制中的应用研究[D];武汉理工大学;2002年
7 滕海涛;主动队列管理的优化与预测控制算法设计[D];大连理工大学;2005年
8 杨黎峰;基于神经网络预测控制的水源热泵控制系统研究[D];北方工业大学;2005年
9 郭旭;全方位移动机器人的运动预测控制[D];浙江大学;2006年
10 张金栋;非线性预测控制的鲁棒性研究[D];兰州理工大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026