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《哈尔滨理工大学》 2010年
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时滞系统的鲁棒模型预测控制

李善强  
【摘要】: 随着现代生产系统的工况条件日益复杂、要求日益提高,使得控制系统往往呈现出不确定性、时滞、控制性能综合要求高等特点,这样就面临着控制问题变得更加复杂的情况。而且不确定性和时滞的存在常常对系统的性能产生重大影响,甚至会使系统不稳定。另一方面,在实际物理系统中,由于执行机构的物理限制以及出于对系统工艺条件、生产安全性等方面的考虑,系统的控制输入和状态变量都是有界的。因此,在进行控制系统分析与控制综合时有必要考虑实际系统的输入约束条件,而模型预测控制(MPC)具有良好的处理系统软硬约束的突出优点。为此本文研究了控制输入受约束的不确定时滞系统的鲁棒模型预测控制方法。主要工作可归纳如下: (1)针对控制输入受约束的凸多面体不确定时滞系统,利用min-max模型预测控制策略,结合线性矩阵不等式技术,给出了带有时滞补偿的时滞相关鲁棒模型预测控制方法。该方法在模型预测控制器中引入时滞补偿项,增加了控制的自由度,从而提高了系统的控制性能。并且,给出了控制算法的可行性分析和闭环系统的鲁棒稳定性证明。最后,通过仿真实验验证了所提控制方法的有效性。 (2)针对控制输入受约束和受外界扰动的不确定时滞系统,将模型预测控制与H_∞控制方法相结合,给出了基于自由加权矩阵的鲁棒H_∞模型预测控制方法。该方法融合模型预测控制的滚动优化原理,在满足约束条件的同时保证控制算法可行和闭环系统稳定;通过在优化问题中引入耗散不等式约束,还能够保证把不确定外界扰动对闭环系统的影响抑制在一定的水平之下。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP13

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 赵俊程;时滞系统鲁棒预测控制及其在轧机厚控系统中的应用研究[D];燕山大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 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
2 席裕庚;李德伟;;预测控制定性综合理论的基本思路和研究现状[J];自动化学报;2008年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋中;一种基于非线性Laguerre模型的预测控制算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年02期
2 钟小芳,蒋中;基于Laguerre 函数近似模型的多变量系统增量型预测控制的算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2001年02期
3 钟小芳,蒋中;一种增量型多步预测、多步控制的单变量预测控制算法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年04期
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9 石中锁;孙一康;;板形板厚综合系统的解耦神经网络预测控制方法[J];北京科技大学学报;1998年03期
10 魏剑平,李华德,余达太;直流电弧炉电弧位置控制[J];北京科技大学学报;1999年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 李刚;王庆林;黄彪;;随机扰动下的动态矩阵控制系统性能监控、调节与诊断[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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5 莫晓明;;基于多模型综合的DMC控制及其应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 王平;田学民;;一种基于敏感度方程的非线性预测控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 李会军;叶宾;;一种基于递归BP神经网络的多步预测控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 何德峰;宋秀兰;杨马英;;反馈线性化构造性预测控制及在CSTR中的应用[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
9 ;Fault-Tolerant Control of Delayed Uncertain Systems with Sensor Faults Using RMPC[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
10 胡玉娥;丁淑萍;;基于改进BP算法的非线性广义预测控制器[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 栗伟;催化裂化过程建模与应用研究[D];浙江大学;2010年
3 杜静静;基于非线性度量和MLD-MPC的多模型方法研究[D];浙江大学;2010年
4 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
5 丛岩峰;高速公路环境中自主驾驶车辆运动规划与控制[D];吉林大学;2011年
6 程远雄;永磁同步直线电机推力波动的优化设计研究[D];华中科技大学;2011年
7 李鹏;基于系统辨识的太阳能—相变蓄热新风供暖系统控制策略研究[D];北京邮电大学;2011年
8 闻继伟;随机切换系统的模型预测控制研究[D];江南大学;2011年
9 陈立生;基于支持向量机的木材干燥预测控制技术[D];东北林业大学;2011年
10 王军栋;混凝投药过程非线性预测控制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李长鹏;基于CSTR温度系统的模糊神经网络预测控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 王岩;智能建模和模糊广义预测控制研究及在船舶减纵摇控制中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 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
4 谢笑颖;环境最优船舶区域动力定位方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李响;油品调和优化问题的研究[D];大连理工大学;2010年
6 张艳;基于模糊神经网络的集中供热负荷预测[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 王世明;基于模糊控制与遗传算法的两步法预测控制在三级液位系统中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 杜宝祯;嵌入式无线网络化测控系统的设计与实现[D];江西理工大学;2010年
9 蒋海牙;基于空间矢量PWM控制并联有源电力滤波器的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 王朋;列车运行仿真、实时调度的模型及算法研究[D];北京交通大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张军,谢荣华,计秉玉,王彪;输入受限时滞系统的鲁棒模型预测控制[J];电机与控制学报;2004年04期
2 张晓东;姚小兰;伍清河;;热连轧液压厚度控制系统的H_∞鲁棒预测控制[J];控制工程;2011年02期
3 方一鸣,焦晓红,王益群;极点配置自校正控制及其在冷带轧机厚控系统中的应用[J];控制理论与应用;2000年02期
4 陈秋霞;俞立;;不确定离散时滞系统的输出反馈鲁棒预测控制[J];控制理论与应用;2007年03期
5 赵琳琳;方一鸣;仲伟峰;范志远;;冷带轧机厚控系统自适应鲁棒输出反馈动态控制器设计[J];控制理论与应用;2008年04期
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10 刘晓华;于晓华;;多面体不确定系统时滞依赖鲁棒预测控制[J];控制与决策;2008年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 于晓华;不确定时滞系统的鲁棒预测控制[D];鲁东大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 王占山,李奇安,李平;不确定时滞线性系统的鲁棒容错控制[J];石油化工高等学校学报;2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 付艳明;段广仁;;跳跃时滞不确定系统鲁棒保性能滤波[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
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8 韩京清;;大时滞系统的自抗扰控制[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
9 全亚斌;许晓鸣;张卫东;陈佩;;一种MIMO时滞系统的辨识算法[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
10 宫亚梅;沃松林;颜鹏;;时滞随机系统的H_∞ 保成本控制[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 郭见洌;入门激打也“鲁棒”[N];计算机世界;2003年
2 熊伟 整理;回到“多媒体”交流的“村落”[N];计算机世界;2002年
3 ;SMART技术经典影片播放自如[N];中国计算机报;2002年
4 高悦;IPass扩展无线技术[N];中国计算机报;2004年
5 ;数字水印——藏起来的信息[N];计算机世界;2001年
6 本报记者 李颖 实习生 蒋秀娟;面部识别鉴定身份真的可靠吗?[N];科技日报;2006年
7 高愉;新无线MAN支持数百个连接[N];中国计算机报;2004年
8 记者 闻扬扬;卫星控制寻求新发展[N];中国航天报;2002年
9 尚笑莉;微软中国研究院举办第三个研究成果开放日[N];中国经营报;2001年
10 周文明;德昕电器公司电磁炉出口量名列前茅[N];消费日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李萍;切换时滞系统稳定性的若干问题研究[D];电子科技大学;2010年
2 王勇;线性切换时滞系统的稳定性分析与控制[D];大连理工大学;2010年
3 石宇静;复杂工业过程模型预测控制的研究[D];东北大学 ;2009年
4 刘健辰;基于Finsler引理的时滞系统分析与综合[D];湖南大学;2011年
5 李泽;T-S模糊时滞系统的滤波研究[D];南京理工大学;2009年
6 曾静;聚合反应过程的分布式模型预测控制策略研究[D];东北大学;2008年
7 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
8 郑毅;加速冷却过程的模型预测控制[D];上海交通大学;2010年
9 李俊余;复系数时滞系统的稳定性与动态响应分析[D];南京航空航天大学;2010年
10 邰治新;一大类时滞系统的若干关键理论问题研究[D];大连海事大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李善强;时滞系统的鲁棒模型预测控制[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 王淼鑫;基于LMI的一类非线性不确定时滞系统鲁棒H∞控制器设计[D];黑龙江大学;2002年
3 管善功;模型预测控制算法在应用中的研究和软件包的实现[D];华北电力大学(北京);2006年
4 杨瑞珍;几类时滞微分系统的稳定、控制与滤波[D];内蒙古师范大学;2010年
5 苏晓杰;离散T-S模糊时滞系统的模型降阶[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 张锋辉;嵌入式C/S架构服务器在时滞系统中的研究与应用[D];西华大学;2010年
7 王振英;不确定扰动情形下离散系统约束鲁棒模型预测控制[D];哈尔滨理工大学;2005年
8 张有昌;轻烃分馏装置的建模与先进控制应用研究[D];浙江大学;2005年
9 宋琳;多传感器时滞系统的信息融合算法研究[D];上海交通大学;2010年
10 赵宁宁;带有无穷分布时滞的离散系统的H_∞滤波器设计[D];曲阜师范大学;2011年
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