分?jǐn)?shù)階模型預(yù)測控制算法的研究.pdf

1、分?jǐn)?shù)階微積分理論研究不是新興的，但其在控制領(lǐng)域的研究仍然是一個(gè)熱門的研究方向。傳統(tǒng)控制理論的研究是針對(duì)整數(shù)階模型和整數(shù)階控制器的，而實(shí)際系統(tǒng)過程在本質(zhì)上是分?jǐn)?shù)階的，運(yùn)用整數(shù)階系統(tǒng)模型難以更好描述某些類型系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程。以整數(shù)階模型為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的整數(shù)階控制器來控制實(shí)際過程中的分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)是難以獲得很好地控制性能的。隨著實(shí)際生產(chǎn)過程對(duì)控制精度、原料成本、安全等要求越來越高，需要更精確的模型來描述實(shí)際過程，更好的控制器來實(shí)現(xiàn)良好的控制性能。

2、>　　本文在前人的研究基礎(chǔ)上，主要在以下兩個(gè)方面做了研究：一方面，針對(duì)一類分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)提出了一種分?jǐn)?shù)階預(yù)測函數(shù)控制器的設(shè)計(jì)方法，利用Oustaloup近似方法將分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)近似為整數(shù)階系統(tǒng)，然后利用Grünwald-Letnikov分?jǐn)?shù)階微積分定義將整數(shù)階預(yù)測函數(shù)控制擴(kuò)展到分?jǐn)?shù)階預(yù)測函數(shù)控制，將分?jǐn)?shù)階積分算子引入目標(biāo)函數(shù)，最后求出分?jǐn)?shù)階控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制律，仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了分?jǐn)?shù)階控制器具有更好地控制效果。另一方面，針對(duì)分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)描述的加熱爐溫