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直接预测控制策略
目录
内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.3主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.4技术路线与论文结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
相关理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.1系统建模方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
2.1.1齐次多项式模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
2.1.2基于脉冲响应的模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.2预测控制核心思想．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.2.1预测模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.2.2滚动时域优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.2.3干预策略生成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.3优化算法基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.3.1最优性条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2.3.2递推计算方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
直接预测控制策略模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
3.1模型参考结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
3.2系统状态估计方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
3.2.1最小二乘辨识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
3.2.2基于观测器的状态重构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3.3鲁棒预测模型推导．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
3.3.1考虑不确定性项．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3.3.2模型误差界限分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
直接预测控制优化问题求解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
4.1性能指标函数设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
4.1.1过程变量跟踪误差．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
4.1.2控制输入约束与衰减．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
4.2线性二次型最优解法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
4.2.1卡尔曼滤波器应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
4.2.2闭环特征值分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
4.3序列二次规划求解技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
4.3.1子问题迭代过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
4.3.2算法收敛性保证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
直接预测控制算法实现与仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
5.1控制算法软件实现框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
5.2仿真算例选取与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
5.2.1典型工业过程对象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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