广义预测控制综述

总结了近年来广义预测控制的递推算法、直接 算法、组合算法、稳定的广义预测控制算法、连续的广义预测控制算法、非线性系统的广义 预测控制算法等各方面的理论研究成果,概述了广义预测控制的稳定性和鲁棒性分析的结论 ,讨论了进一步研究的方向．     

水泥生料立磨压差的广义预测PID控制

针对立磨粉磨系统的非线性、大滞后、慢时变问题,设计了广义预测PID控制器(GPC-PID).通过构造广义预测控制目标函数中的控制加权序列使广义预测控制具有PID控制算法的结构,通过广义预测控制和PID的相互递推关系计算PID参数.仿真结果表明,广义预测PID控制能较好地稳定磨内压差,并且具有响应速度快、抗干扰性强、鲁棒性好等优点.     

具有Hammerstein形式的非线性系统广义预测控制

本文提出了具有Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ形式的非线性系统广义预测控制方法，分析了当控制水平等于１时闭环系统的稳定性，同时还提出了使用线性估计器的非线性自适应广义预测控制算法。仿真结果表明了算法的有效性。     

串联系统的多前馈-反馈广义预测控制

为了充分利用对象的可知信息以实现串联系统的最优控制，提出了串联系统的多前馈-反馈广义预测控制算法，该算法把系统的可知外部扰动作为系统的多输入变量，把可测量的中间变量作为系统的多输出变量，运用多变量广义预测控制的思想给出了算法的控制结构。实现了前馈控制与反馈控制的有机结合，仿真结果表明，该算法能极大地改善串联系统的抗干扰性和鲁棒性。     

汽轮机系统的鲁棒预测控制仿真研究

为了进一步提高汽轮机的动态控制性能，本文在阐述了汽轮机的数学模型的基础上。提出将鲁棒广义预测自校正控制算法应用于汽轮机的转速控制中，包括控制结构和控制器设计。仿真结果显示当核动力装置模型失配时，鲁棒广义预测控制能够提高汽轮机系统的鲁棒稳定性。表明所采用的鲁棒广义预测控制算法能够较好的控制汽轮机主要参数的输出，对蒸汽轮机模型的不确定性具有良好的适应性和鲁棒性。     

基于灰色广义预测的自动控制技术及应用

提出了一种基于灰色广义预测的自动控制技术,并将该技术应用到工业锅炉的控制中;采用具有比例积分结构的广义预测控制和灰色广义预测控制分别对锅炉的汽包水位、燃烧系统进行有效地控制,并对系统的性能进行定量定性分析;仿真结果验证了本方法具有鲁棒性好、跟踪快速和抑制干扰能力强等特点;应用先进控制算法对工业锅炉进行控制,获得了优良调节品质、提高了燃烧效率、实现了节约能源,具有显著的经济效益和社会效益。     

广义预测控制在时滞系统中的应用

对于时滞系统,首要解决的问题是系统的输出预测。广义预测控制利用预测模型和当前和过去的偏差预估过程未来的输出．本文推导了基于CARIMA对象模型的广义预测控制器,利用渐消记忆的递推最小二乘法在线辨识广义预测模型,利用二次型性能指标对广义预测控制器进行滚动优化,通过在温度控制中的实验表明：广义预测控制可以很好的克服时滞,系统无超调、无稳态误差。     

基于RBF模糊神经网络模型的广义预测控制

广义预测控制对线性系统具有较好的控制效果，为将它应用到非线性系统，本文提出一种将RBF模糊神经网络与广义预测控制相结合的方法，仿真证明控制有效。     

广义预测控制的鲁棒化改进

利用内模控制结构分析了广义预测控制在未建模动态鲁棒性方面的缺陷,提出采用失配滤波器以增强系统的鲁棒性。针对广义预测控制的特点,提出了次优失配滤波器的简单设计方法。     

基于模糊性能指标的广义预测控制器参数调整

针对广义预测控制算法在控制时域中求得的M个控制量，利用模糊模拟技术对系统的约束进行检验，不断修正目标函数中控制量的加权系数，充分利用系统预测控制量的信息，增强系统的鲁棒性，并满足系统的约束。     

一类非线性系统的广义预测控制研究

针对一类难以线性化的单输入单输出非线性离散系统，就其实际输出信号跟踪参考输出信号的控制问题，研究了它的广义预测控制律设计方法。在系统数学模型非线性项的系数多项式满足一定条件的情况下，通过适当的数学处理，使问题的本质归结为求解线性差分系统的一组Diophantine方程，从而解出了非线性系统广义预测控制律表达式中的各个系数多项式，并给出了广义预测控制律的具体解析形式。通过仿真实例验证了所提出设计方法的正确性和有效性。     

面向数据包丢失补偿的网络化广义预测控制

针对网络化控制系统中存在的数据包丢失,考虑了基于状态空间模型的网络化广义预测控制问题;在假设反馈通道和控制通道的数据包丢失过程确定可知的情况下,提出了一种采用预测器和预测控制器分别补偿反馈通道和控制通道的数据包丢失对系统性能影响的方法,通过把广义预测控制问题转化为滚动线性二次型最优跟踪问题,基于动态规划给出了网络化广义预测控制器的设计方法,并基于Ricoati差分方程非负定解的单调性,给出了末端加权矩阵保证系统稳定性的充分条件,最后通过仿真验证了所提出方法的有效性.     

滑模等式约束的时滞系统广义预测控制

提出了一种滑模等式约束的广义预测控制方法.该方法将广义预测控制与离散滑模控制结合起来用于具有大惯性、大时滞、时变和非线性的热力站换热机组的供水温度控制系统中,并采用柔化输入信号的方法,可避免广义预测控制算法中的矩阵求逆,有效缩短了预测时域,减小计算量.最后给出了稳定性分析并通过仿真验证了该方法的有效性.     

基于动态非线性逼近的非线性系统预测控制

对于一类常见多重时滞非线性离散系统．提出基于动态非线性逼近的增量型最小化递推预测模型、广义预测控制律、噪声估计器以及参数自适应递推预报算法。实现了对存在较大滞后的时滞非线性系统的广义预测控制．仿真结果表明了该算法的正确性和有效性．     

未知多变量非线性系统自适应模糊预测控制

对一类未知多变量非线性系统提出了直接自适应模糊预测控制方法,此方法首先对被控对象提出了线性时变子模型加非线性子模型的预测模型,然后直接用模糊逻辑系统组成的向量来设计预测控制器,并基于时变死区函数对控制器中的未知向量和广义误差估计值中的未知矩阵进行自适应调整．文中证明了此方法可使广义误差向量估计值收敛到原点的一个邻域内．     

多变量广义预测控制的快速算法

针对传统广义预测控制算法的计算量大这一缺陷，通过对未来的控制序列的离线近似计算，而只精确求解当前时刻要实施的控制量，提出了一种广义预测控制的快速算法。该算法简单．适用于任意维输入任意维输出(ADIADO)线性系统。由于不必求解Diophantine方程，并在求解逆矩阵时．降低了逆矩阵的维数，从而大大减小了在线计算量。仿真结果证实了该算法有效性和实用性。     

非线性系统参数自适应直接广义预测控制

针对广义预测控制 (Generalized predictive control, GPC) 计算量大的缺陷, 本文对参数未知非线性系统提出一种直接广义预测控制 (Direct generalized predictive control, DGPC) 方法. 该方法直接辨识广义预测控制器参数, 即基于广义误差估计值对控制器参数 θu 和广义误差估计值中的未知向量 θe 进行自适应辨识. 理论证明了该方法可使广义误差估值收敛到原点的一个小邻域内.     

Connecting filtering and control sensitivity functions

In this paper we establish a relationship between the complementary sensitivity function of output feedback control and two other sensitivity functions, namely a (scaled) complementary sensitivity function associated with feedback control based on an auxiliary variable, and a complementary sensitivity function associated with an observer. Implications of the results in related problem areas, e.g. robust model predictive control, are briefly discussed.     

基于未建模动态补偿的一类MIMO非线性系统的自适应广义预测解耦切换控制

针对一类不确定的多输入多输出(MIMO)离散时间零动态不稳定非线性系统, 提出了一种基于未建模动态补偿的非线性广义预测解耦切换控制方法. 该控制方法要求系统的未建模动态满足线性增长条件, 放宽了未建模动态全局有界的限制. 建立了所提的自适应控制方法的稳定性和收敛性分析. 而且, 在设计广义预测解耦控制器时, 把“一一映射”与ANFIS的训练相结合来估计系统的未建模动态, 保证了ANFIS的万能逼近特性. 最后, 仿真结果验 证了所提方法的优越性.     

改进的多变量广义预测控制算法

本文中,我们把改进的广义预测控制推广列多变量线性系统中.这种算法大量地减少了计算量,能控制任意维输入任意维输出的线性系统.