基于内模结构的GPC 鲁棒性改进与分析

在内模结构下，广义预测控制器和滤波器的定量表达是在优化过程中同时形成的，缺乏对未建模动态的主动抑制能力，对此引入新的失配滤波器以改进系统的鲁棒性，利用Roche定理，给出改进后系统鲁棒稳定的区域，仿真研究表明、引入失配滤波器后系统的鲁棒域得到了有效的改善。     

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。     

阶梯式广义预测控制在高温扩散炉中的应用

本文给出了一种改进的广义预测控制算法,通过引入阶梯式控制策略,增强了算法的鲁棒性和抗干扰能力,并大大减少了计算量。在高温扩散炉控制中的应用结果表明,即使在出现强扰动的场合,该算法也能给出良好的控制品质。     

非最小相位系统具有强鲁棒性的广义预测控制

将被控对象零点分解为最小相位项和非最小相位基，并形成析的预测方程，基于ＧＰＣ算法的目标函数，得到非最小相位系统的ＧＰＣ控制算法，保证了在加权系数为零的极限情况下系统的稳定性。仿真结果表明了这一算法的有效性。     

改进的广义预测算法在过热气温控制中的应用

针对传统广义预测控制算法（GPC）的计算量大这一缺陷,结合隐式广义预测算法（IGPC）和基于柔化矩阵的广义预测算法,通过辨识参数和输入增量引入柔化系数矩阵进行约束的方法对原算法进行改进,算法只精确计算当前时刻的控制作用而对未来时刻的控制序列进行离线近似计算.该算法简单,不必求解丢番图（Diophantine）方程和矩阵求逆,减小了在线计算量,确保了系统的快速性,并能够将输入很好地控制在约束范围之内,并具有良好的控制性能.同时隐式广义预测算法对模型的阶次、参数的变化都有较好的鲁棒性,能适应电厂过热汽温的控制.     

基于改进PSO算法的广义预测控制

广义预测控制的被控对象常常会受到时变、非线性的干扰,同时还会受到外部复杂环境因素的影响,因此在实际运用中,导致参数的精确值不高,同时需要在线进行大量计算。针对这一问题,将改进的PSO算法与广义预测控制算法相结合,综合两者的优点,提高了控制系统的收敛速度和求解精度,增强了鲁棒性。该方法的可行性经仿真得以证明。     

一种时变加权系数广义预测控制算法鲁棒性分析

针对标准广义预测控制算法,本文提出一种时变加权系数的广义预测控制性能指标,和标准算法相比,减小计算量并获得更好的性能指标.同时,文中讨论了两种典型的系统不确定性,并针对非结构型系统不确定性讨论该文算法的鲁棒性,给出了鲁棒控制域.通过对受控自回归积分滑动平均模型的仿真实例表明选择不同时变系数β和预测时域N,控制量加权系数λ,对系统性能有很大的影响.因此,该算法为现场操作人员的参数选择提供一个衡量的依据.最后,仿真结果验证了算法的有效性.     

预测函数控制在精馏塔重沸炉中的应用

针对芳烃精馏过程二甲苯塔的重沸炉,提出了基于预测函数控制（PFC）原理的PEC－PID串级控制算法。实际工业应用的效果表明,这种先进控制策略具有控制品质高、鲁棒性好和抗干扰能力强等优点。     

内模控制在柔软性机器人中的应用

本文针对柔软性机器人的不确定性问题，采用内模控制方法以二个空气压力驱动的橡胶管机器人力控制系统进行分析与设计，并进行了仿真和实验，其结果表明通过调节滤波的参数可以提高系统的控制性能，使之具有较好的鲁棒性。     

预测控制算法的统一格式及其在电加热炉的应用

本文根据常用的两类预测控制算法推出一种新型预测控制算法。并将其应用于一双输入/双输出的力学持久机电加热炉的温度控制系统上,获得了满意的结果:控温精度为±1.5℃/300℃,且适用于非最小相位系统。     

预测控制在大滞后电阻炉系统中的应用研究

工业电阻炉属于时变的大惯性大滞后系统,系统设计非常困难。本文讨论了预测控制算法及其控制器的设计,仿真结果表明,预测控制具有很好的稳定性和鲁棒性。     

饱和约束系统的鲁棒模型预测控制

针对饱和约束系统提出了一种鲁棒模型预测控制算法,分别考虑了多面体不确定性和结构反馈不确定性.考虑无穷时域的最坏二次性能指标,通过采用带有饱和特性的反馈控制结构,将控制律的求解转化为一个在线的线性矩阵不等式优化问题.初始时刻优化问题的可行性保证了闭环控制系统的鲁棒稳定性.最后的仿真结果说明了算法的优越性.     

过阻尼过程的预测控制及其在工业热处理炉上的应用

针对过阻尼过程,基于简化的脉冲响应模型,提出了一种新的预测控制算法,并且成功地将其应用于工业热处理炉的温度控制中.     

广义预测鲁棒自适应控制

本文指出自校正控制中广泛采用的CARMA模型会导致控制系统对确定性扰动和非平稳随机扰动缺乏鲁棒性;在CARMA模型中引入相应于上述扰动的不可控模态,给出了一种广义的CARMA模型;基于内模原理,提出一种新的广义预测鲁棒自适应控制器;并从理论上揭示其鲁棒性机理;给出了数字仿真。理论分析和数字仿真结果表明:这种广义预测自适应控制器对各类扰动和对象参数变化具有很强的鲁棒性。     

预测控制在步进梁加热炉先进控制中的应用研究

传统的步进梁加热炉控制采用经典PID控制器，在流量的平稳性，温度的快速跟踪等方面受到控制器本身的限制，而且不能达到好的解耦效果。使用基于预测控制的多变量约束控制地，采用两组预测的方法，针对上海宝钢步进梁加热炉模型，进行了综合控制的仿真研究。控制策略节能指标纳入控制器的设计，对燃料流量和空气流量采用综合控制。仿真结果表明了这种先进控制算法在解耦、节能指标、跟踪平稳性等方面表现出了良好性能，表现了多变量控制的优点，使预测控制在加热炉对象上的成功应用有了理论上的证实。     

离散不确定系统的鲁棒预测控制

对预测控制中模型不确定性的处理一直是预测控制算法亟待解决的问题.考虑一类包含模型不确定性的控制对象模型,提出一种极大极小预测控制器设计方法.在滚动优化的每一步,考虑了状态变量不完全可测的情况,引入动态输出反馈的思想得到一个最坏条件下的性能指标的最优解,以最坏条件下的性能指标为求解优化问题的上界,通过线性矩阵不等式的方法求解凸优化问题.并从理论上证明了所设计的鲁棒预测控制器对不确定模型是稳定的.通过仿真算例的分析,证明了极大极小鲁棒预测控制器设计的有效性.     

鲁棒多变量预估技术在延迟焦化装置的应用

为了切实解决延迟焦化常规控制出现的问题,在介绍鲁棒多变量预估控制技术(RMPCT)以及焦化工艺的基础上,制定了装置总体控制目标,并根据对焦化装置干扰来源的分析以及联合循环比工作特点的分析,提出了通过引入干扰事件模型克服干扰,通过调节联合循环比提高处理量和降低能耗的控制策略。由于加热炉与分馏塔既有联系又相对独立,因此将控制器范围划分为反应控制器和分馏控制器。工业实践表明,该控制策略和控制器范围划分是合理的,采用RMPCT可以有效抵御焦炭塔切换带来的干扰,装置平稳运行,降低了产品质量波动,增加了装置处理量。RMPCT应用于延迟焦化装置是成功和有效的。     

量化反馈系统的鲁棒预测控制

研究具有丢包的量化反馈系统的鲁棒预测控制器设计问题.所考虑的系统采用对数量化器,并给出了量化密度选择方法;网络中的丢包现象采用Bernoulli过程描述.主要目的是对控制信号进行量化,同时考虑量化后数据在网络传输过程中的丢包问题.设计了基于线性矩阵不等式(LMI)方法的鲁棒预测控制算法求解控制器,使得闭环系统渐近稳定,并满足一定的预测性能指标.最后通过仿真研究验证了所提出方法的有效性.