多模型廣義預(yù)測解耦控制.pdf

1、過程工業(yè)中的對象一般是多變量耦合系統(tǒng)，控制變量、被控變量之間存在關(guān)聯(lián)，因此解耦控制對獲得滿意控制效果起著重要的作用。廣義預(yù)測控制具有很好的控制品質(zhì)和魯棒性，但沒有考慮控制回路之間的耦合，跟蹤性能不佳。
　　 首先，本文研究了三種廣義預(yù)測解耦控制算法：(1)帶設(shè)定值觀測器的廣義預(yù)測控制算法，通過加大廣義預(yù)測控制目標(biāo)函數(shù)中的誤差權(quán)系數(shù)使系統(tǒng)輸出緊密跟隨設(shè)定值，進而減弱耦合。(2)廣義預(yù)測前饋解耦控制算法，將其它通道對當(dāng)前研究通道的影

2、響作為擾動，沒有近似求解方程，而是與求解控制器的輸出聯(lián)系起來，從而實現(xiàn)完全解耦。(3)廣義預(yù)測目標(biāo)函數(shù)解耦控制算法，通過求解由目標(biāo)函數(shù)推導(dǎo)的方程組，減小輸出誤差，實現(xiàn)減弱耦合。目標(biāo)函數(shù)實現(xiàn)解耦和設(shè)定值觀測器適用于廣義預(yù)測控制、動態(tài)矩陣控制和模型算法控制。同時，本文將設(shè)定值觀測器添加到廣義預(yù)測前饋解耦控制和廣義預(yù)測目標(biāo)函數(shù)解耦控制中，進一步降低系統(tǒng)耦合的影響。仿真結(jié)果顯示了上述算法的有效性。
　　 其次，本文針對現(xiàn)場工業(yè)中存在的非

3、線性、強耦合的特點，提出了多模型廣義預(yù)測解耦控制。即在多個平衡點線性化得到多個模型，在不同工作點根據(jù)性能指標(biāo)函數(shù)選取模型，之后采用帶設(shè)定值觀測器的廣義預(yù)測控制方法進行控制。仿真結(jié)果表明，該方法具有很好的控制效果且計算簡單。
　　 最后，本文針對中速磨煤機工作過程中存在非線性、強耦合、工況范圍廣的特點，建立了多個模型，組成了系統(tǒng)模型，提出了多模型廣義預(yù)測解耦控制。即將多模型廣義預(yù)測控制和廣義預(yù)測前饋解耦控制、廣義預(yù)測目標(biāo)函數(shù)解耦控