状态反馈预测控制干扰解耦的研究

讨论状态反馈预测控制系统设计中的干扰解耦设计问题，给出了状态反馈预测控制系统干扰可解耦设计的充分必要条件。基于状态空间模型，给出了状态反馈预测控制系统设计参数——预测时域按干扰解耦设计的选取方法。它可改善控制系统的性能，提高控制系统的抗干扰能力。仿真结果表明了状态反馈预测控制系统干扰解耦设计的有效性。     

状态反馈预测控制系统的鲁棒稳定性

对状态反馈预测控制系统的鲁棒稳定性进行分析,给出了鲁棒稳定性的充分条件。基于状态空间模型,使用实测状态变量反馈计算最优控制律,将参数不确定项作为前馈引入控制作用,改善了控制系统的鲁棒性,为状态反馈预测控制系统的分析、设计及实际应用提供了理论依据。     

一类带有自适应的H∞状态反馈控制

H∞控制做为一种已经相当成熟的理论,已经有了系统的解决方案,从Riccati方法到LMI方法.我们都可以通过Matlab工具箱方便的求得H∞控制器.注意到：这些方法得到的控制器增益都是定常的,这样的控制器虽然在工程实践中易于实现,但是就H∞控制的出发点,即干扰抑制问题本身而言,定常增益的控制器却不是必须的,本文提出了一种在原有的定常控制器基础上加入自适应项的控制器结构,经过理论分析,得出这样的控制器可以使得闭环系统具有更为优越的干扰抑制性能,文中同时给出了一个数值例子来显示该方法的有效性和优越之处.     

基于T-S模糊模型的状态反馈预测控制

将T-S模糊模型和状态反馈预测控制相结合,提出了一种基于T-S模糊模型的预测控制算法.该算法把T-S模糊模型作为预测模型得到状态和输出的预估值,并利用可测的过程变量对输出预估值进行反馈修正,然后利用最优控制理论,由修正后的预估值和给定值计算出控制整个系统的控制律.本文还对串级CSTR控制系统的不同的初态、设定值及干扰情况下进行了仿真,仿真结果表明了该方法的有效性和可行性.     

关于状态反馈预测控制系统的极点配置

讨论按极点配置方法的设计问题,给出极点可任意配置的充分必要条件。基于状态空间模型,给出按极点配置方法设计时选取预测时域的方法。通过引入控制作用衰减系数及状态反馈加权系数,状态反馈预测控制系统的极点可任意配置。设计参数实时在线调整方便,增强了预测模型的适应范围,使预测控制系统具有较好的的控制性能和鲁棒性。     

状态反馈预测控制系统的设计及应用

通过适当调整状态反馈预测控制系统的设计参数—预测时域、控制作用衰减系数及状态反馈加权系数 ,使系统具有较好的控制性能和鲁棒性 ,在线调整设计参数方便灵活 ,实际工程应用范围增强 ,并给出了稳定塔蒸气压力控制的应用实例。     

一类抑制扰动的H∞状态反馈非线性控制器设计

研究了一类状态可测仿射非线性系统的扰动抑制问题,针对局部渐近稳定的非线性系统受到未知有界的周期性扰动,以H∞状态反馈标准控制方法为基础,给出这类问题的设计方法,得到了控制器的参数化描述。     

油田电脱水系统状态反馈预测控制

结合油水分离过程中电脱水系统参数间关联严重这一实际问题，本文将多变量状态反馈预测控制应用于联合站油水分离过程由脱水系统，联得较好的控制效果。     

状态反馈预测控制在双线性系统中的应用

针对可输入输出(I/O)精确线性化的双线性系统,提出了一种直接的预测控制算法。这种算法无需对系统进行线性化,避免了线性化后再引入线性控制方法而带来的复杂运算,并且由于引入状态反馈预测控制的思想,使用实测状态变量反馈,提高了控制系统抑制未知干扰的能力,改善了控制系统的鲁棒性。给出了算法使用条件和推导过程,针对氮合成反应器设计了相应的控制器。仿真结果表明,控制效果良好。     

基于状态反馈的预测二次稳定系统设计

基于广义预测的状态空间形式,提出了一种新的鲁棒预测控制设计方法—预测二次稳定控制器。利用Riccati方程给出了最优控制律,并在理论上给出了严格的证明。这种控制算法可以保证控制系统的稳定性。与广义预测控制方法进行比较,仿真结果表明该鲁棒预测控制方法是有效的,其控制性能明显优于常规的广义预测控制。     

约束Hammerstein系统输出反馈非线性预测控制

针对具有状态、输入和中间变量约束的Hammerstein系统,采用两步法控制策略,给出一种新的可保证闭环系统指数稳定的输出反馈非线性模型预测控制算法.基于Hammerstein系统的特殊结构,结合状态观测器给出无约束线性环节的输出反馈最优控制律,通过滚动优化一有限时域的约束优化问题计算实际控制量.给出保证闭环系统指数稳定的充分条件.以工业双环管聚丙烯装置牌号切换控制为例进行仿真,仿真结果验证该算法的有效性和实用性.     

动态输出反馈鲁棒模型预测控制

研究了具有多包不确定性和有界噪声的系统的动态输出反馈鲁棒模型预测控制的综合方法.系统为准线性参数时变的,即系统时变参数在当前时刻精确已知,但在将来时刻未知.采用二次有界概念刻画扩展闭环系统的稳定性.本文主要创新在于提出了一种辅助优化方法,从而为下个采样时刻的主优化问题提供可靠的真实状态的界.通过连续搅拌釜式反应器控制系统验证了该方法的有效性.     

约束时变不确定离散系统的输出反馈预测控制综合

研究多包描述系统的离线型输出反馈预测控制．已有一方法首先综合状态反馈预测控制,满足输入/ 状态约束;而在设计观测器时,不再考虑输入/ 状态约束．本文则首先给出观测器,并给出一组不等式条件使得真实状态、观测状态和观测误差都保持在同一个椭圆内部,以便采用线性矩阵不等式处理输入/ 状态约束．基此,本文离线计算一椭圆序列,每个椭圆对应一控制律和一观测器,而在线的实时控制律和观测器则从该序列中选择,使得闭环系统具有稳定性保证．仿真例子说明了本文方法的有效性．     

离散变结构输出反馈控制

讨论了离散系统的变结构输出反馈控制,采用输出反馈控制不需状态完全可测;本文给出了输出反馈变结构控制系统的滑模平面设计方法;利用趋近律的思想设计控制律,证明了系统的准滑模稳定性。     

混杂系统滚动时域状态反馈预测控制研究与实现

分析了混杂系统混合逻辑动态建模机理,提出混杂系统基于滚动时域状态反馈预测控制策略,并对滚动时域状态估计器的收敛性进行了研究.仿真实例验证了滚动时域状态反馈预测控制策略的有效性.     

Feedback Linearization Based Distributed Model Predictive Control for Secondary Control of Islanded Microgrid

In this paper, a distributed Model Predictive Control (DMPC) is proposed for the secondary voltage and frequency control of islanded microgrid, where each distributed generator (DG) is controlled by a Model Predictive Control (MPC) in the secondary control layer, individually. With considering the nonlinear dynamics of DG with primary control, input‐output feedback schemes are developed for voltage and frequency control separately. Then, all MPCs use the local and neighboring nodes information to solve the optimization problem instead of communicating with a central controller. In this way, the control of the whole system is fully distributed, which allows for a plug‐and‐play. The convergence and stability analysis of the overall closed‐loop system are provided. The simulation result shows the effectiveness of the proposed method.