預測涵數(shù)控制及其應用

1、預測涵數(shù)控制及其應用預測涵數(shù)控制及其應用預測函數(shù)控制屬于第3代模型預測控制算法，Richalet和Kuntze等人在上世紀80年代中后期研究出的，是一類基于模型的新型計算機控制算法。隨著時間的推移，模型預測控制也在不斷地在實踐中發(fā)展、完善，現(xiàn)在主要的研究熱點集中在多變量、非線性、約束性三類模型預測控制以及其穩(wěn)定性分析。多變量控制是多輸入多輸出繁統(tǒng)，是控制理論界一個研究熱點，一部分研究人員在單變量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，把其模型預測算法代入至多輸入

2、多輸出系統(tǒng)，且在一些方面的運用十分成功。跟蹤能力良好且魯棒性較強的PFC在多變量控制理論中有了深入的發(fā)展，在多變量控制系統(tǒng)中的應用范圍很廣。本文對基于狀態(tài)空間模型的多變量PFC進行研究，并應用于協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進行仿真分析。2基于狀態(tài)空間模型的多變量PFC以狀態(tài)空間模型為基礎(chǔ)的的多變量PFC控制模式是可信的、可靠的，本文將從基涵數(shù)、參考蹤跡、預惻模型、返憒嬌正及滾動優(yōu)化等方面對其進行基本的介紹說明。2.1基函數(shù)有關(guān)多輸入多輸出系統(tǒng)，借鑒單變

3、量PFC的基涵數(shù)的辦法，把各個控制輸入看成一些提前選好的基涵數(shù)的線性組閤，系統(tǒng)輸出是上述基涵數(shù)對對象反應變化的加權(quán)組閤。針對N輸入系統(tǒng)，可得kl的控制輸入如下：受控對象的狀態(tài)空間模型如下：假定模型Am和Bm失配，在加20%的負荷擾動，圖2為在模型失配和負載擾動時二者的控制效果。其中1線為本文方法的控制效果，2線為傳統(tǒng)的控制效果，由左圖可見，在模型失配方面，本方法明顯比傳統(tǒng)方法要好，有利于維護船舶電力系統(tǒng)頻率的平穩(wěn)由右圖可見，本方法的超調(diào)

4、量僅為5.7%，再次穩(wěn)定至規(guī)定值需要3s，傳統(tǒng)方法超調(diào)量為10.6%，再次穩(wěn)定至規(guī)定值需要5s，其抑制干擾的能力明顯不如本方法強；又因小波在不同時刻的逼近精度下，可以進行靈活調(diào)整，故達到規(guī)定值的速度較快，時間為6s，而傳統(tǒng)PFC達到規(guī)定值的時間為13.5s。4結(jié)論本文研究了基于多輸入多輸出的狀態(tài)空間模型的PFC控制方法，對基于PFC調(diào)速器的柴油機調(diào)速系統(tǒng)進行仿真分析。結(jié)果表明：基于Mlet小波基涵數(shù)的PFC無論在模型失配的快速性與跟蹤精