非線性模型預(yù)測(cè)控制算法及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、當(dāng)今,模型預(yù)測(cè)控制在實(shí)際工業(yè)過程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,基于線性被控對(duì)象的算法即線性模型預(yù)測(cè)控制算法也同趨成熟。然而,當(dāng)面對(duì)帶有強(qiáng)耦合,大滯后,強(qiáng)非線性的系統(tǒng)時(shí),傳統(tǒng)的線性模型預(yù)測(cè)控制算法已無法滿足控制品質(zhì)的要求,所以對(duì)于非線性模型預(yù)測(cè)控制算法的研究已經(jīng)變得很有價(jià)值。
　　 本文的非線性預(yù)測(cè)控制算法是針對(duì)一類帶約束的防射非線性系統(tǒng),重點(diǎn)在于求解帶約束的滾動(dòng)優(yōu)化。通過對(duì)現(xiàn)行方法的總結(jié)和綜合,介紹了一種基于拉格朗日乘子法求解最優(yōu)的單

2、步非線性預(yù)測(cè)控制算法,通過在線求解二次規(guī)劃,得到解析解,算法簡(jiǎn)單快捷。這種算法比較特殊,求解方式不具有普遍性。對(duì)于一般的帶約束的非線性系統(tǒng),介紹了一種基于非線性規(guī)劃數(shù)值優(yōu)化方法的算法,通過在每個(gè)采樣時(shí)刻描述非線性預(yù)測(cè)控制優(yōu)化過程中的序列二次規(guī)劃子問題,將非線性規(guī)劃轉(zhuǎn)化成一系列的二次規(guī)劃子問題求解,這樣能有效地減小子問題的規(guī)模和計(jì)算量。通過CSTR仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了兩種算法的有效性。
　　 最后,將算法應(yīng)用于實(shí)際過程控制實(shí)驗(yàn)。通過O