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非线性预测控制的鲁棒性研究

张金栋  
【摘要】: 本文从一个新的角度对预测控制的优化方法和优化策略进行了研究,提出了基于线性化理论和H_∞控制理论的非线性预测控制鲁棒性优化策略;对一类非线性系统提出了具有稳定性保证的H_∞-RH预测控制算法。 本文的主要工作及创新成果如下: 1)分析了预测控制滚动优化的特点及其在线计算问题,剖析了几种预测控制算法的特点,归纳总结了预测控制理论研究现状及已经推出的商品化软件包。 2)对预测控制系统参数的选取给出了定性的理论分析,并结合分析对最小相位系统和非最小相位系统分别给出了仿真实例。 3)分析了非线性预测控制的几种建模方法,重点针对线性化技术进行分析,并对NARX系统模型给出了线性化技术仿真实例。 4)为了提高非线性预测控制的鲁棒性,提出了以H_∞为基础的滚动优化策略,并结合线性化理论,对非线性控制系统的稳定性和算法的可解性给出了理论上的保障。


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