基于Laguerre函數(shù)模型的非線(xiàn)性系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制策略的研究.pdf

1、模型預(yù)測(cè)控制(簡(jiǎn)稱(chēng)MPC)是控制理論與工程界公認(rèn)的一類(lèi)先進(jìn)控制策略,已在眾多工業(yè)部門(mén)中得到了成功的應(yīng)用.然而,由于現(xiàn)有的MPC算法還不能用于非線(xiàn)性系統(tǒng),尤其是強(qiáng)非線(xiàn)性系統(tǒng),從而使得MPC的實(shí)際應(yīng)用范圍受到了嚴(yán)重的限制,因此,非線(xiàn)性系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制策略和算法的研究已成為預(yù)測(cè)控制研究和發(fā)展的一個(gè)重要方向.非線(xiàn)性預(yù)測(cè)控制中關(guān)于建模、模型辨識(shí)、模型預(yù)測(cè)和非線(xiàn)性?xún)?yōu)化等問(wèn)題,尚未完全解決.該文主要研究基于Laguerre函數(shù)模型及其與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組合模型

2、的非線(xiàn)性系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制策略,利用這些模型的非參數(shù)化特點(diǎn)和文中所提的即時(shí)線(xiàn)性化思想,將線(xiàn)性系統(tǒng)MPC策略推廣用于非線(xiàn)性預(yù)測(cè)控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)工程中常用的Hammerstein型、Wiener型及一般動(dòng)態(tài)非線(xiàn)性系統(tǒng)的自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制.論文的主要工作如下:1、對(duì)模型預(yù)測(cè)控制的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和非線(xiàn)性預(yù)測(cè)控制算法及其性能分析方面研究的進(jìn)展,作了簡(jiǎn)要綜述.2、提出了基于Laguerre函數(shù)模型與參數(shù)化模型構(gòu)成的組合模型預(yù)測(cè)控制策略,解決了線(xiàn)性

3、不穩(wěn)定系統(tǒng)的基于Laguerre函數(shù)模型的自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制問(wèn)題.3、提出了帶約束控制量的基于Volterra-laguerre函數(shù)的非線(xiàn)性系統(tǒng)模型的多步預(yù)測(cè)、多步控制自適應(yīng)控制策略,給出了控制量的優(yōu)化求解方法.4、提出了兩種基于Laguerre函數(shù)與靜態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組合模型辨識(shí)Wiener型非線(xiàn)性系統(tǒng),給出了相應(yīng)的辨識(shí)算法,并對(duì)兩種辨識(shí)方案進(jìn)行了比較.5、提出了非線(xiàn)性系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制的即時(shí)線(xiàn)性化思想,建立了一般非線(xiàn)性系統(tǒng)預(yù)測(cè)模型的即時(shí)線(xiàn)性化算法

4、及其實(shí)現(xiàn)步驟.6、給出了三類(lèi)非線(xiàn)性系統(tǒng)的即時(shí)線(xiàn)性化自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制策略,即(1)已知非線(xiàn)性子系統(tǒng)階次上限值的Hammerstein型非線(xiàn)性系統(tǒng);(2)基于Volterra-Laguerre函數(shù)模型的非線(xiàn)性系統(tǒng);(3)基于Laguerre函數(shù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組合模型的Wiener型非線(xiàn)性系統(tǒng).即時(shí)線(xiàn)性化自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明、原理清晰、便于工程使用的非線(xiàn)性系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制方法.該方法的提出為解決非線(xiàn)性系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制開(kāi)辟了一條新途徑.論文運(yùn)用大量