多變量系統(tǒng)的廣義預(yù)測(cè)控制解耦設(shè)計(jì)

2012年04月19日17:22:35 本網(wǎng)站我要評(píng)論(2)字號(hào)：T | T | T

關(guān)鍵字：應(yīng)用

薛美盛，樊　弟，魏衡華
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)自動(dòng)化系，安徽合肥

摘　　　要：針對(duì)在系統(tǒng)關(guān)聯(lián)嚴(yán)重的情況下，通過選擇合適的權(quán)矩陣，預(yù)測(cè)控制可以實(shí)現(xiàn)間接解耦控制，但是系統(tǒng)的跟蹤性能將大大降低的問題，提出了一種帶設(shè)定值觀測(cè)器的多變量廣義預(yù)測(cè)解耦控制算法，結(jié)合前饋解耦控制策略與廣義預(yù)測(cè)控制律，將其他通道對(duì)當(dāng)前通道的影響作為擾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)近似解耦。在目標(biāo)函數(shù)中用控制量的增量代替控制量，使控制增量變化不至于過于劇烈。并且增加了一種新的設(shè)定值觀測(cè)器，根據(jù)設(shè)定值與實(shí)際值的偏差實(shí)時(shí)改變誤差權(quán)矩陣，進(jìn)一步減弱了耦合。較后，磨煤機(jī)的仿真結(jié)果驗(yàn)證了該控制算法的優(yōu)越性。關(guān)　鍵　詞：多變量系統(tǒng)；解耦；廣義預(yù)測(cè)控制；觀測(cè)器

１　引　言
預(yù)測(cè)控制算法具有工程背景強(qiáng)、設(shè)計(jì)簡單、魯棒性強(qiáng)的特點(diǎn)，而且能處理時(shí)延和多變量系統(tǒng)，因此在過程控制中得到越來越廣泛的應(yīng)用［１］。隨著工業(yè)過程生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)控制的要求也越來越高，尤其是強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)［２］。傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)控制算法沒有考慮回路之間的耦合影響，無法達(dá)到令人滿意的跟蹤性能。所以要想取得滿意的控制效果，必須研究解耦問題［３］。目前，多變量廣義預(yù)測(cè)控制（ＧＰＣ）的解耦設(shè)計(jì)方法相對(duì)較少，文獻(xiàn)［４６］提出了基于目標(biāo)函數(shù)的解耦設(shè)計(jì)方法；文獻(xiàn)［７１１］提出了基于前饋的解耦設(shè)計(jì)方法；文獻(xiàn)［１２１３］提出了基于設(shè)定值觀測(cè)器的解耦設(shè)計(jì)方法。本文在文獻(xiàn)［７，１２］的基礎(chǔ)上，提出了一種帶設(shè)定值觀測(cè)器的基于前饋控制的多變量廣義預(yù)測(cè)解耦控制算法，實(shí)現(xiàn)了近似解耦。

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