直接廣義預(yù)測(cè)控制算法研究.pdf

1、廣義預(yù)測(cè)控制(GPC)是一種魯棒性強(qiáng)、能夠有效地克服系統(tǒng)滯后、可應(yīng)用于開環(huán)不穩(wěn)定非最小相位系統(tǒng)的先進(jìn)控制算法，但由于它需要Diophantine方程計(jì)算、矩陣求逆和最小二乘的遞推求解，因此計(jì)算量很大，本文針對(duì)此缺陷提出四種不基于對(duì)象模型且實(shí)時(shí)性高的廣義預(yù)測(cè)控制快速算法，為廣義預(yù)測(cè)控制應(yīng)用于實(shí)時(shí)性要求高的快速系統(tǒng)奠定了理論基礎(chǔ)，具體研究工作如下。 (1)對(duì)參數(shù)未知單輸入單輸出線性系統(tǒng)提出一種參數(shù)自適應(yīng)直接廣義預(yù)測(cè)控制(DGPC)方

2、法，該方法直接辨識(shí)廣義預(yù)測(cè)控制器參數(shù)，即基于廣義誤差估計(jì)值對(duì)控制器參數(shù)和廣義誤差估計(jì)值中的未知向量進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。然后利用中值定理將參數(shù)未知單輸入單輸出非線性系統(tǒng)線性化變?yōu)闀r(shí)變線性系統(tǒng)，在自適應(yīng)辨識(shí)中對(duì)時(shí)變參數(shù)采用三次樣條函數(shù)進(jìn)行逼近，以此將單輸入單輸出線性系統(tǒng)直接廣義預(yù)測(cè)控制方法推廣到單輸入單輸出非線性系統(tǒng)。最后，將此方法推廣到多輸入多輸出線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)。 (2)對(duì)參數(shù)未知單輸入單輸出線性系統(tǒng)提出一種徑向基函數(shù)(RBF)

3、網(wǎng)絡(luò)的直接廣義預(yù)測(cè)控制方法，該方法利用RBF網(wǎng)絡(luò)來(lái)逼近控制增量表達(dá)式，直接設(shè)計(jì)出廣義預(yù)測(cè)控制器，并基于廣義誤差估計(jì)值對(duì)控制器參數(shù)即網(wǎng)絡(luò)權(quán)值和廣義誤差估計(jì)值中的未知向量進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。然后將單輸入單輸出線性系統(tǒng)RBF網(wǎng)絡(luò)廣義預(yù)測(cè)控制方法推廣到單輸入單輸出非線性系統(tǒng)。最后，將此方法推廣到多輸入多輸出線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)。 (3)對(duì)參數(shù)未知單輸入單輸出線性系統(tǒng)提出一種模糊自適應(yīng)的直接廣義預(yù)測(cè)控制方法，該方法利用模糊邏輯來(lái)逼近控制增量表

4、達(dá)式，直接設(shè)計(jì)出廣義預(yù)測(cè)控制器，并基于廣義誤差估計(jì)值對(duì)控制器參數(shù)權(quán)值和廣義誤差估計(jì)值中的未知向量進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。然后將單輸入單輸出線性系統(tǒng)模糊自適應(yīng)廣義預(yù)測(cè)控制方法推廣到單輸入單輸出非線性系統(tǒng)。最后，將此方法推廣到多輸入多輸出線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)。 (4)提出一種基于灰色模型的多變量廣義預(yù)測(cè)控制算法，該算法所需估計(jì)的參數(shù)少，而且多步情況下無(wú)需求解Diophantine方程，從而使計(jì)算量明顯減少，極大的提高了實(shí)時(shí)性。 上述