區(qū)間控制方法總結(jié)(編輯修改稿)
2025-09-01 02:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 邊區(qū)間控制的缺點(diǎn)α、β的物理意義不明確且計(jì)算量比較大，因此不采用這種方法。2）二種情況1參考軌跡在線優(yōu)化的區(qū)間預(yù)測(cè)控制 中國(guó)石油大學(xué) 羅雄麟 周曉龍 朱麗萍 2013年 控制工程將參考軌跡作為實(shí)現(xiàn)區(qū)間控制而需進(jìn)行優(yōu)化求解的約束變量，并與系統(tǒng)輸入、輸出變量的約束條件一起構(gòu)成帶有不等式約束條件性能指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)二次規(guī)劃問(wèn)題，通過(guò)二次規(guī)劃(QP)算法求解獲取最優(yōu)控制率。預(yù)測(cè)模型與反饋校正與情況1是一樣的，滿足輸出約束為[ymin,ymax],，而給定的期望區(qū)間為[εmin,εmax]，不同的是在性能指標(biāo)函數(shù)中引入待優(yōu)化求解的變量是參考軌跡，所以得到性能指標(biāo)函數(shù)為：規(guī)定Q、R為單位矩陣minJk=j=1P//yR(k+j/k)yP(k+j/k)//Q(j)2+i=0M1//?u(k+i/k)//R(i)2. umin≤u(k+i)≤umax?umin≤?u(k+i)≤?umaxymin≤yp(k+j/k)≤ymax εmin≤yR(k+j/k)≤εmax將這種方法運(yùn)用到典型重油分餾塔控制系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)仿真得到在期望控制區(qū)間內(nèi)最優(yōu)區(qū)間軌跡自動(dòng)跟蹤被控變量輸出，最優(yōu)區(qū)間軌跡與被控變量輸出保持一致，使系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程平穩(wěn)。將上述2最優(yōu)化過(guò)程轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)二次線性規(guī)劃問(wèn)題（略），把最優(yōu)控制序列的第一項(xiàng)執(zhí)行到被控對(duì)象中，還可以求出相應(yīng)的最優(yōu)變量。例子：見(jiàn)論文Shell公司的典型重油分餾塔控制 增加仿真時(shí)域后可以看出輸出都趨于平穩(wěn) 基于軟約束的區(qū)間預(yù)測(cè)控制算法偏差（期望是設(shè)定值或區(qū)間軌跡，目標(biāo)函數(shù)是偏差）情況1）區(qū)間預(yù)測(cè)控制算法的研究及穩(wěn)定性分析 中國(guó)石油大學(xué) 商富榮 2008年 碩士學(xué)位論文基于軟約束方法的區(qū)間預(yù)測(cè)控制 浙江大學(xué) 徐祖華 趙均 錢(qián)積新 2004年 機(jī)床與液壓Qin S J, Badgwell T A．An overview of industrial model predictive control technology [C].5th International Conference on Chemical Process Contr01．Tahoe City．1996．約束控制偏差處理及其在精餾塔預(yù)測(cè)控制中的應(yīng)用 中石油大學(xué) 羅雄麟 左信 陳常恒等 2002年 化工自動(dòng)化與儀表區(qū)間預(yù)測(cè)控制算法的基本思想是：對(duì)具有區(qū)間要求的輸出為[y，y+],其中y+,y分別為區(qū)間的上限與下限，為了消除模型失配、干擾等因素對(duì)控制系統(tǒng)的影響，我們采用模型輸出與實(shí)際系統(tǒng)輸出之差進(jìn)行修正。這其中包括預(yù)測(cè)模型、反饋校正、滾動(dòng)優(yōu)化三項(xiàng)。而軟約束的目的是為了避免預(yù)測(cè)控制求解的不可行性問(wèn)題，將約束進(jìn)行放松。第一：預(yù)測(cè)模型為:yM(k+j/k)=i=1jAi?uk+ji+i=j+1N1Ai?uk+ji+ANuk+jN+d(k+j/k) d(k+j/k)=d(k/k)=yki=1N1Ai?ukiANukN擾動(dòng)其中Ai=a11(i)?a1m(i)???ar1(i)?arm(i) i=1,2,…N 為系統(tǒng)階躍響應(yīng)系數(shù)，y(k)是輸出變量在k時(shí)刻實(shí)測(cè)值, yM(k+j/k)是輸出變量在k+j時(shí)刻預(yù)測(cè)值, ?u (k+j/k)是輸入變量在k+j時(shí)刻的增量, d(k+j/k)是擾動(dòng)在k+j時(shí)刻預(yù)測(cè)值。第二：反饋校正為：yc(k+j/k)=yM(k+j/k)+y(k)yM(k/k)第三：滾動(dòng)優(yōu)化為：定義輸出變量在k+j時(shí)刻的跟蹤誤差為（設(shè)定值是改變的）：e(k+j/k)=yc(k+j/k)ymax yc(k+j/k)ymax0 yminyc(k+j/k)ymaxyminyc(k+j/k
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