分布式預測函數控制及其應用研究.pdf

1、預測函數控制是在模型預測控制成熟的基礎上發(fā)展起來的一種控制方法,其通過對控制輸入結構化,使控制作用更具規(guī)律性,且計算量小,是預測控制發(fā)展的一個新方向。另一方面,隨著計算機網絡的迅速發(fā)展,預測控制已不再局限于集中式控制,而更多采用的是分布式控制,這就給傳統(tǒng)的控制問題帶來了新的要求和挑戰(zhàn)。本文在預測函數控制和分布式控制的基礎上提出了分布式預測函數控制,并從理論和應用兩個方面對其進行了研究。
　　本研究主要內容包括：⑴介紹了基于階躍響應

2、的單變量預測函數控制原理和具體算法,并對其參數選取原則進行了闡述。該算法計算簡單,容易實現,適合工業(yè)現場需要;仿真結果顯示,其控制性能良好,能準確、快速跟蹤設定值。⑵針對大規(guī)模系統(tǒng)控制問題,提出了分布式預測函數控制方法。這種方法將一個大規(guī)模系統(tǒng)的控制問題分散到子系統(tǒng)中去分布解決,降低了控制問題的規(guī)模和復雜性;同時,每個子系統(tǒng)之間可以進行信息交換,并采用預測函數控制作為控制策略,使控制輸入結構化,有效的減少了在線計算量。⑶推導了以階躍響應

3、為模型的分布式預測函數控制算法,討論了算法穩(wěn)定性,證明了其迭代收斂條件。并以多變量耦合系統(tǒng)為對象進行了仿真研究,給出了模型失配時的仿真結果,該算法有效的完成了控制任務,提高了控制性能。⑷針對四水箱液位控制系統(tǒng)的特點,建立了相互耦合的多變量模型,研究了其分布式預測函數控制方案。通過SCL(Structured Control Language)編寫分布式預測函數控制算法,應用在基于PLC(Programmable Logic Contro