基于T-S模型的模糊預(yù)測控制在三級液位系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、在工業(yè)控制系統(tǒng)中非線性、時(shí)滯問題普遍存在且無法避免，也一直是控制界研究的熱點(diǎn)。時(shí)滯現(xiàn)象往往是造成系統(tǒng)控制品質(zhì)不佳甚至不穩(wěn)定的直接原因，在現(xiàn)有理論中已經(jīng)有很多控制補(bǔ)償?shù)姆椒梢越鉀Q時(shí)滯問題，但都要在知道被控對象精確模型的條件下，然而實(shí)際的工業(yè)控制系統(tǒng)都存在著一定的不確定性，無法建立或精確掌握其數(shù)學(xué)模型。因此，在現(xiàn)代工業(yè)控制中急需一種在抗干擾性、魯棒性等方面有良好優(yōu)勢且不依賴于精確地?cái)?shù)學(xué)模型的控制方法。而預(yù)測控制恰恰滿足這些條件，抗干擾能力

2、強(qiáng)、魯棒性好、響應(yīng)速度快、超調(diào)量小且對系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型精度無過高的要求。并且動(dòng)態(tài)矩陣控制(DMC)是預(yù)測控制中的一種典型控制算法，它具有算法簡單，控制參數(shù)少易調(diào)節(jié)。采用滾動(dòng)優(yōu)化及反饋校正策略來克服系統(tǒng)存在的不確定性，不但可以很好的解決系統(tǒng)存在的時(shí)滯問題，并且在模型失配的情況下也可以得到無靜差控制。本文研究動(dòng)態(tài)矩陣控制的原理并將其應(yīng)用于時(shí)滯系統(tǒng)，與PID、Smith預(yù)估控制算法通過仿真實(shí)例的比較，顯示出動(dòng)態(tài)矩陣控制算法在跟蹤性、魯棒性、抗干

3、擾性等方面的優(yōu)點(diǎn)。然而工業(yè)系統(tǒng)中的過程幾乎都是非線性的，存在著一定的不確定性，其精確地?cái)?shù)學(xué)模型難以建立，因此基于線性系統(tǒng)建模的預(yù)測控制算法也難于實(shí)現(xiàn)。
　　 本文將基于T-S模糊模型的模糊控制與預(yù)測控制中典型的動(dòng)態(tài)矩陣控制(DMC)算法相結(jié)合，運(yùn)用T-S模糊模型中線性控制策略設(shè)計(jì)非線性控制的思想，以局部線性化為基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)全局的非線性的特點(diǎn)，根據(jù)工作點(diǎn)的變化選擇模糊規(guī)則所對應(yīng)的當(dāng)前時(shí)刻的階躍響應(yīng)模型向量，與動(dòng)態(tài)矩陣優(yōu)化算法相結(jié)合求