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预测控制-1.ppt

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1、预测控制预测控制Predictive ControlPredictive Control 宋执环浙江大学控制科学与工程学系控制科学与工程学科研究生学位课程控制科学与工程学科研究生学位课程5/12/20241.课程主要内容课程主要内容qq预测控制概论预测控制概论预测控制概论预测控制概论qq相关课程基础相关课程基础相关课程基础相关课程基础qq模型算法控制模型算法控制模型算法控制模型算法控制MACMACMACMACqq动态矩阵控制动态矩阵控制动态矩阵控制动态矩阵控制DMCDMCDMCDMCqq广义预测控制广义预测控制广义预测控制广义预测控制GPCGPCGPCGPCqq基于状态空间模型的预测控制基于状

2、态空间模型的预测控制基于状态空间模型的预测控制基于状态空间模型的预测控制qq其它预测控制算法其它预测控制算法其它预测控制算法其它预测控制算法qq预测控制研究现状与工业应用预测控制研究现状与工业应用预测控制研究现状与工业应用预测控制研究现状与工业应用5/12/20242.第 1 讲预测控制概论5/12/20243.第一讲内容要点第一讲内容要点预测控制的产生背景预测控制的发展历程预测控制的基本原理预测控制的基本特点主要参考书5/12/20244.预测控制预测控制vv预测控制是自动控制理论的一个预测控制是自动控制理论的一个预测控制是自动控制理论的一个预测控制是自动控制理论的一个分支分支分支分支vv预

3、测控制是一种预测控制是一种预测控制是一种预测控制是一种计算机优化控制计算机优化控制计算机优化控制计算机优化控制方法方法方法方法vv预测控制的主要应用领域:预测控制的主要应用领域:预测控制的主要应用领域:预测控制的主要应用领域:工业过程工业过程工业过程工业过程vv预测控制适于解决预测控制适于解决预测控制适于解决预测控制适于解决多变量、有约束多变量、有约束多变量、有约束多变量、有约束的工业过程控制问题的工业过程控制问题的工业过程控制问题的工业过程控制问题vv预测控制产生于预测控制产生于预测控制产生于预测控制产生于2020世纪世纪世纪世纪7070年代末年代末年代末年代末vv预测控制源于实际应用预测控

4、制源于实际应用预测控制源于实际应用预测控制源于实际应用vv预测控制广泛应用于工业控制领域预测控制广泛应用于工业控制领域预测控制广泛应用于工业控制领域预测控制广泛应用于工业控制领域5/12/20245.预测控制的产生背景预测控制的产生背景vv理论背景:理论背景:理论背景:理论背景:状态空间理论状态空间理论状态空间理论状态空间理论 最优控制理论最优控制理论最优控制理论最优控制理论 现代控制理论现代控制理论现代控制理论现代控制理论 多变量控制多变量控制多变量控制多变量控制理理理理论论论论 (理论体系、方法、指标(理论体系、方法、指标(理论体系、方法、指标(理论体系、方法、指标.).).).)应用:应

5、用:应用:应用:航空、机电等航空、机电等航空、机电等航空、机电等 vv应用背景:应用背景:应用背景:应用背景:工业生产规模不断扩大工业生产规模不断扩大工业生产规模不断扩大工业生产规模不断扩大 对生产过程要求不断提高:对生产过程要求不断提高:对生产过程要求不断提高:对生产过程要求不断提高:质量、性能、安全质量、性能、安全质量、性能、安全质量、性能、安全 复杂性:非线性、不确定性、时变性、耦合、时滞复杂性:非线性、不确定性、时变性、耦合、时滞复杂性:非线性、不确定性、时变性、耦合、时滞复杂性:非线性、不确定性、时变性、耦合、时滞5/12/20246.预测控制的产生背景预测控制的产生背景vv现代控制

6、理论的不足:现代控制理论的不足:现代控制理论的不足:现代控制理论的不足:依赖精确模型依赖精确模型依赖精确模型依赖精确模型 适合多变量控制适合多变量控制适合多变量控制适合多变量控制,但算法复杂,但算法复杂,但算法复杂,但算法复杂 实现困难:实现困难:实现困难:实现困难:计算量大、鲁棒性差计算量大、鲁棒性差计算量大、鲁棒性差计算量大、鲁棒性差.vv工程实际:工程实际:工程实际:工程实际:对象越来越复杂,难以建模对象越来越复杂,难以建模对象越来越复杂,难以建模对象越来越复杂,难以建模 不确定因素多不确定因素多不确定因素多不确定因素多 5/12/20247.预测控制的产生背景预测控制的产生背景vv工业

7、过程对控制的要求工业过程对控制的要求工业过程对控制的要求工业过程对控制的要求 高质量的控制性能高质量的控制性能高质量的控制性能高质量的控制性能 对模型要求不高对模型要求不高对模型要求不高对模型要求不高 强鲁棒性强鲁棒性强鲁棒性强鲁棒性 实现方便实现方便实现方便实现方便 便于处理约束条件便于处理约束条件便于处理约束条件便于处理约束条件 5/12/20248.预测控制的产生背景预测控制的产生背景vv控制理论控制理论控制理论控制理论与与与与工程应用工程应用工程应用工程应用之间存在矛盾:之间存在矛盾:之间存在矛盾:之间存在矛盾:精确建模精确建模精确建模精确建模 不确定性不确定性不确定性不确定性 (现代

8、控制理论)(现代控制理论)(现代控制理论)(现代控制理论)(实际工业过程)(实际工业过程)(实际工业过程)(实际工业过程)5/12/20249.预测控制的产生背景预测控制的产生背景vv理论途径:理论途径:理论途径:理论途径:理论理论理论理论 工程应用工程应用工程应用工程应用 自适应控制自适应控制自适应控制自适应控制:在线调整控制器参数,以适应被控对象的变化。在线调整控制器参数,以适应被控对象的变化。在线调整控制器参数,以适应被控对象的变化。在线调整控制器参数,以适应被控对象的变化。鲁棒控制:鲁棒控制:鲁棒控制:鲁棒控制:在设计控制器时考虑对象的不确定性,使得控制系统在被控对象在设计控制器时考虑

9、对象的不确定性,使得控制系统在被控对象在设计控制器时考虑对象的不确定性,使得控制系统在被控对象在设计控制器时考虑对象的不确定性,使得控制系统在被控对象发生变化时,系统性能几乎不受影响。发生变化时,系统性能几乎不受影响。发生变化时,系统性能几乎不受影响。发生变化时,系统性能几乎不受影响。vv工程途径:工程途径:工程途径:工程途径:工程应用工程应用工程应用工程应用 理论理论理论理论 预测控制:预测控制:预测控制:预测控制:面向工业过程特点,基于简单模型,通过滚动时域优化、反馈校面向工业过程特点,基于简单模型,通过滚动时域优化、反馈校面向工业过程特点,基于简单模型,通过滚动时域优化、反馈校面向工业过

10、程特点,基于简单模型,通过滚动时域优化、反馈校正等措施,使得控制系统综合性能优,在线计量小。正等措施,使得控制系统综合性能优,在线计量小。正等措施,使得控制系统综合性能优,在线计量小。正等措施,使得控制系统综合性能优,在线计量小。5/12/202410.预测控制的发展历程预测控制的发展历程vv19781978年,年,年,年,J.J.RichaletRichalet等提出了等提出了等提出了等提出了模型预测启发控制模型预测启发控制模型预测启发控制模型预测启发控制算法算法算法算法(MPHCMPHC,Model Predictive Heuristic ControlModel Predictive

11、Heuristic Control)vv19801980年,年,年,年,CutlerCutler等提出等提出等提出等提出动态矩阵控制动态矩阵控制动态矩阵控制动态矩阵控制(DMCDMC,Dynamic Matrix Dynamic Matrix ControlControl)vv19821982年,年,年,年,MeralMeral等在等在等在等在MPHCMPHC基础上进一步提出基础上进一步提出基础上进一步提出基础上进一步提出模型算法控制模型算法控制模型算法控制模型算法控制(MAC MAC,Model Algorithm ControlModel Algorithm Control)vv19871

12、987年,年,年,年,ClarkeClarke等提出等提出等提出等提出广义预测控制广义预测控制广义预测控制广义预测控制(GPCGPC,Generalized Generalized Predictive ControlPredictive Control)vv预测控制理论预测控制理论预测控制理论预测控制理论初步形成初步形成初步形成初步形成vv9090年代以来,其它新型预测控制算法、系统设计与分析方法不断提年代以来,其它新型预测控制算法、系统设计与分析方法不断提年代以来,其它新型预测控制算法、系统设计与分析方法不断提年代以来,其它新型预测控制算法、系统设计与分析方法不断提出出出出。5/12/20

13、2411.预测控制的发展历程预测控制的发展历程vv预预预预测测测测控控控控制制制制首首首首先先先先在在在在工工工工程程程程实实实实践践践践获获获获得得得得成成成成功功功功应应应应用用用用,是是是是实实实实践践践践超超超超前于理论的一类控制器设计方法;前于理论的一类控制器设计方法;前于理论的一类控制器设计方法;前于理论的一类控制器设计方法;vv预预预预测测测测控控控控制制制制可可可可看看看看作作作作是是是是经经经经典典典典反反反反馈馈馈馈控控控控制制制制和和和和现现现现代代代代最最最最优优优优控控控控制制制制之之之之间的一种折中(滚动优化间的一种折中(滚动优化间的一种折中(滚动优化间的一种折中(

14、滚动优化+反馈校正);反馈校正);反馈校正);反馈校正);vv预预预预测测测测控控控控制制制制是是是是目目目目前前前前过过过过程程程程控控控控制制制制中中中中处处处处理理理理多多多多变变变变量量量量约约约约束束束束控控控控制制制制问问问问题的最有效方法之一;题的最有效方法之一;题的最有效方法之一;题的最有效方法之一;vv预测控制中的典型代表:预测控制中的典型代表:预测控制中的典型代表:预测控制中的典型代表:MACMACMACMAC、DMCDMCDMCDMC和和和和GPCGPCGPCGPC;MACMACMACMAC:提供了一种先进控制技术的简单实现方式。提供了一种先进控制技术的简单实现方式。DM

15、CDMCDMCDMC:专专门门针针对对多多变变量量约约束束系系统统提提出出的的一一种种控控制制方方法法,真正体现了预测控制的思想和优点。真正体现了预测控制的思想和优点。GPCGPCGPCGPC:提提供供了了一一种种自自适适应应预预测测控控制制框框架架,但但并并不不适适用用于于多变量约束系统。多变量约束系统。5/12/202412.预测控制的三要素预测控制的三要素vv预测控制算法的核心内容:预测控制算法的核心内容:预测控制算法的核心内容:预测控制算法的核心内容:建立内部模型、确定参考轨迹、设计控制算法、在线优化建立内部模型、确定参考轨迹、设计控制算法、在线优化建立内部模型、确定参考轨迹、设计控制

16、算法、在线优化建立内部模型、确定参考轨迹、设计控制算法、在线优化vv预测控制算法的三要素为:预测控制算法的三要素为:预测控制算法的三要素为:预测控制算法的三要素为:预测模型预测模型预测模型预测模型 滚动优化滚动优化滚动优化滚动优化 反馈校正反馈校正反馈校正反馈校正5/12/202413.预测控制的三要素预测控制的三要素vv预测模型:预测模型:预测模型:预测模型:对未来一段时间内的输出进行预测;对未来一段时间内的输出进行预测;对未来一段时间内的输出进行预测;对未来一段时间内的输出进行预测;vv滚动优化滚动优化滚动优化滚动优化:滚动进行有限时域在线优化;:滚动进行有限时域在线优化;:滚动进行有限时

17、域在线优化;:滚动进行有限时域在线优化;vv反馈校正反馈校正反馈校正反馈校正:通过预测误差反馈,修正预测模型,提:通过预测误差反馈,修正预测模型,提:通过预测误差反馈,修正预测模型,提:通过预测误差反馈,修正预测模型,提高预测精度。高预测精度。高预测精度。高预测精度。通过滚动优化和反馈校正弥补模型精度不高的通过滚动优化和反馈校正弥补模型精度不高的通过滚动优化和反馈校正弥补模型精度不高的通过滚动优化和反馈校正弥补模型精度不高的不足,抑制扰动,提高鲁棒性。不足,抑制扰动,提高鲁棒性。不足,抑制扰动,提高鲁棒性。不足,抑制扰动,提高鲁棒性。5/12/202414.vv3 3个相关概念:个相关概念:个

18、相关概念:个相关概念:滤波滤波滤波滤波:已知信号的过去测量值,求当前时刻的真值或期望值。:已知信号的过去测量值,求当前时刻的真值或期望值。:已知信号的过去测量值,求当前时刻的真值或期望值。:已知信号的过去测量值,求当前时刻的真值或期望值。预测预测预测预测:已知信号的过去和当前时刻测量值,求未来若干步的期望:已知信号的过去和当前时刻测量值,求未来若干步的期望:已知信号的过去和当前时刻测量值,求未来若干步的期望:已知信号的过去和当前时刻测量值,求未来若干步的期望值。值。值。值。控制控制控制控制:已知系统输入信号的过去测量值和输出信号的过去与当前:已知系统输入信号的过去测量值和输出信号的过去与当前:

19、已知系统输入信号的过去测量值和输出信号的过去与当前:已知系统输入信号的过去测量值和输出信号的过去与当前时刻测量值,求能够社系统按期望轨迹运行的的当前时刻输入信时刻测量值,求能够社系统按期望轨迹运行的的当前时刻输入信时刻测量值,求能够社系统按期望轨迹运行的的当前时刻输入信时刻测量值,求能够社系统按期望轨迹运行的的当前时刻输入信号值。号值。号值。号值。滤波、预测与控制滤波、预测与控制5/12/202415.vv滤波:滤波:滤波:滤波:已知信号的过去测量值:已知信号的过去测量值:已知信号的过去测量值:已知信号的过去测量值:y y(k k-1),-1),y y(k k-2),-2),y y(k k-n

20、 n)求解当前时刻期望值:求解当前时刻期望值:求解当前时刻期望值:求解当前时刻期望值:y y(k k|k|k)滤波器:滤波器:滤波器:滤波器:y y(k k|k|k)a a1 1y y(k k-1)+-1)+a a2 2y y(k k-2)+-2)+a an ny y(k k-n n)滤波、预测与控制滤波、预测与控制滤波器y(k|k)y(k-n)5/12/202416.vv预测:预测:预测:预测:已知信号的过去测量值:已知信号的过去测量值:已知信号的过去测量值:已知信号的过去测量值:y y(k k),),y y(k k-1),-1),y y(k k-n n)求解未来时刻期望值:求解未来时刻期望

21、值:求解未来时刻期望值:求解未来时刻期望值:y y(k+k+1 1|k|k),),y y(k+k+2 2|k|k),),预估器:预估器:预估器:预估器:y y(k+k+1 1|k|k)b b1 1y y(k k)+)+b b2 2y y(k k-1)+-1)+a an ny y(k k-n n)y y(k+k+2 2|k|k)b b1 1y y(k+k+1 1|k|k)+)+b b2 2y y(k k)+)+a an ny y(k k-n+n+1)1).滤波、预测与控制滤波、预测与控制预估器y(k+d|k)y(k)5/12/202417.vv控制:控制:控制:控制:已知信号的过去测量值:已知信

22、号的过去测量值:已知信号的过去测量值:已知信号的过去测量值:u u(k k-1),-1),u u(k k-mm),),y y(k k),),y y(k k-1),-1),y y(k k-n n)求解当前时刻期望值:求解当前时刻期望值:求解当前时刻期望值:求解当前时刻期望值:u u(k k)使得使得使得使得y y(k k)r r(k k)控制器:控制器:控制器:控制器:u u(k k)f fy y(k k-1),-1),y y(k k)滤波、预测与控制滤波、预测与控制被控系统y(k)u(k)控制器5/12/202418.vv经典控制:经典控制:经典控制:经典控制:仅利用当前及过去测量值:仅利用当

23、前及过去测量值:仅利用当前及过去测量值:仅利用当前及过去测量值:u u(k k-1),-1),u u(k k-mm),),y y(k k),),y y(k k-1),-1),y y(k k-n n)缺点:被动调节缺点:被动调节缺点:被动调节缺点:被动调节预测控制预测控制被控系统y(k)u(k)控制器反馈r(k)+-5/12/202419.vv预测控制:预测控制:预测控制:预测控制:不仅利用当前及过去测量值:不仅利用当前及过去测量值:不仅利用当前及过去测量值:不仅利用当前及过去测量值:u u(k k-1),-1),u u(k k-mm),),y y(k k),),y y(k k-1),-1),y

24、 y(k k-n n)也利用未来预测值:也利用未来预测值:也利用未来预测值:也利用未来预测值:y y(k k+1+1|k|k),),y y(k k+2+2|k|k),),优点:利用预测的变化趋势,超前调节优点:利用预测的变化趋势,超前调节优点:利用预测的变化趋势,超前调节优点:利用预测的变化趋势,超前调节预测控制预测控制5/12/202420.预测控制的基本原理预测控制的基本原理5/12/202421.预测模型预测模型vv 预测模型的功能预测模型的功能预测模型的功能预测模型的功能 根据被控对象的历史信息根据被控对象的历史信息根据被控对象的历史信息根据被控对象的历史信息 u u(k k-j j)

25、,),y y(k k-j j)|)|j j11 和和和和未来输入未来输入未来输入未来输入 u u(k k+j j-1)|-1)|j j=1,=1,MM ,预测系统未来预测系统未来预测系统未来预测系统未来响应响应响应响应 y y(k k+j j)|)|j j=1,=1,P P 。vv预测模型形式预测模型形式预测模型形式预测模型形式n n参数模型:如微分方程、差分方程、状态方程、传递函数等参数模型:如微分方程、差分方程、状态方程、传递函数等参数模型:如微分方程、差分方程、状态方程、传递函数等参数模型:如微分方程、差分方程、状态方程、传递函数等n n非参数模型:如脉冲响应、阶跃响应、模糊模型、智能模

26、型非参数模型:如脉冲响应、阶跃响应、模糊模型、智能模型非参数模型:如脉冲响应、阶跃响应、模糊模型、智能模型非参数模型:如脉冲响应、阶跃响应、模糊模型、智能模型等等等等5/12/202422.2 yu143未来未来过去过去k 时刻时刻 1控制策略控制策略 2控制策略控制策略 3对应于控制对应于控制 策略策略的输出的输出 4对应于控制策略对应于控制策略的输出的输出n n基于模型的预测示意图(基于模型的预测示意图(基于模型的预测示意图(基于模型的预测示意图(P=MP=M)预测模型预测模型5/12/202423.预测模型预测模型(P MP M)kk+mk-j过去当前未来控制时域M预测时域Pk+py(k

27、-j)u(k-j)y1(k+j|k)y2(k+j|k)u1(k+j|k)u2(k+j|k)5/12/202424.常用预测模型常用预测模型n差分方程n状态方程n脉冲传递函数5/12/202425.常用预测模型常用预测模型由于由于即即因而因而其中其中5/12/202426.常用预测模型常用预测模型n n脉冲响应模型(要求系统为开环稳定对象)脉冲响应模型(要求系统为开环稳定对象)脉冲响应模型(要求系统为开环稳定对象)脉冲响应模型(要求系统为开环稳定对象)n n阶跃响应模型(要求系统为开环稳定阶跃响应模型(要求系统为开环稳定阶跃响应模型(要求系统为开环稳定阶跃响应模型(要求系统为开环稳定对象)对象)

28、对象)对象)5/12/202427.输出预测输出预测n n 利用预测模型得到输出利用预测模型得到输出利用预测模型得到输出利用预测模型得到输出预测预测预测预测y ymm(k k+j|kj|k)y ymm(k k+j|kj|k)f fu(u(k k-i i),y(),y(k k-i i)i i 1,2,3,.1,2,3,.j j5/12/202428.滚动优化滚动优化vv控制目的控制目的控制目的控制目的 通过某一性能指标通过某一性能指标通过某一性能指标通过某一性能指标J J J J的最优的最优的最优的最优,确定未来的控制作用确定未来的控制作用确定未来的控制作用确定未来的控制作用u u u u(k

29、k k k+j j j j|k k k k)。指标指标指标指标J J J J 希望希望希望希望模型预测输出尽可能趋近于参考轨迹。模型预测输出尽可能趋近于参考轨迹。模型预测输出尽可能趋近于参考轨迹。模型预测输出尽可能趋近于参考轨迹。vv优化过程优化过程优化过程优化过程 随时间推移在线优化,每时刻反复进行随时间推移在线优化,每时刻反复进行随时间推移在线优化,每时刻反复进行随时间推移在线优化,每时刻反复进行 优化目标只关心预测时域内系统的动态性能优化目标只关心预测时域内系统的动态性能优化目标只关心预测时域内系统的动态性能优化目标只关心预测时域内系统的动态性能 每周期只将每周期只将每周期只将每周期只将

30、u u(k|kk|k)施加于被控过程施加于被控过程施加于被控过程施加于被控过程 全局看是动态优化全局看是动态优化全局看是动态优化全局看是动态优化5/12/202429.滚动优化(滚动优化(P=M)n n滚动优化示意图滚动优化示意图滚动优化示意图滚动优化示意图 uuyryryk时刻优化时刻优化213yk+1时刻优化时刻优化213k+1kt/T1参考轨迹参考轨迹yr(虚线虚线)2最优预测输出最优预测输出y(实线实线)3最优控制作用最优控制作用u5/12/202430.滚动优化(滚动优化(PM)5/12/202431.反馈校正反馈校正vv每到一个新的采样时刻,都要通过每到一个新的采样时刻,都要通过实

31、际测到实际测到的输出的输出信息对基于模型的信息对基于模型的预测输出预测输出进行修正,进行修正,然后再进行新的优化。然后再进行新的优化。vv不断根据系统的实际输出对预测输出值作出不断根据系统的实际输出对预测输出值作出修正使修正使滚动优化不但基于模型,而且利用了滚动优化不但基于模型,而且利用了反馈信息反馈信息,构成闭环优化。,构成闭环优化。5/12/202432.反馈校正反馈校正y y(k k+j|kj|k)=)=y ym m(k k+j|kj|k)+)+e e(k k+j|kj|k)e e(k k+j|kj|k)=)=y y (k|kk|k)-)-y y(k k+j|kj|k)模型预测值模型预测

32、值预测误差预测误差5/12/202433.误差校正示意图误差校正示意图误差校正示意图误差校正示意图1k时刻的预测输出时刻的预测输出2k时刻实际输出时刻实际输出 3预测误差预测误差4k时刻校正后的预测输出时刻校正后的预测输出yukk+14123t/T反馈校正反馈校正5/12/202434.kk-jk+Py(k-j)u(k-j)y(k+j|k)u(k+j)ym(k+j|k-1)y(k)ym(k)e(k)反馈校正反馈校正5/12/202435.预测控制的特点预测控制的特点vv建模方便建模方便建模方便建模方便,不需要深入了解过程内部机理不需要深入了解过程内部机理不需要深入了解过程内部机理不需要深入了解

33、过程内部机理vv非非非非最最最最小小小小化化化化描描描描述述述述的的的的离离离离散散散散卷卷卷卷积积积积和和和和模模模模型型型型,有有有有利利利利于于于于提提提提高高高高系统的鲁棒性系统的鲁棒性系统的鲁棒性系统的鲁棒性vv不增加理论困难不增加理论困难不增加理论困难不增加理论困难,可推广到有约束条件、大纯可推广到有约束条件、大纯可推广到有约束条件、大纯可推广到有约束条件、大纯滞后、非最小相位及非线性等过程滞后、非最小相位及非线性等过程滞后、非最小相位及非线性等过程滞后、非最小相位及非线性等过程vv滚动的优化策略滚动的优化策略滚动的优化策略滚动的优化策略,较好的动态控制效果较好的动态控制效果较好的

34、动态控制效果较好的动态控制效果vv简单实用的模型校正方法,鲁棒性较强简单实用的模型校正方法,鲁棒性较强简单实用的模型校正方法,鲁棒性较强简单实用的模型校正方法,鲁棒性较强5/12/202436.预测控制的特点预测控制的特点vv对模型要求不高对模型要求不高对模型要求不高对模型要求不高vv鲁棒性可调鲁棒性可调鲁棒性可调鲁棒性可调vv可处理约束可处理约束可处理约束可处理约束(操作变量操作变量操作变量操作变量MVMV、被控变量被控变量被控变量被控变量CV)CV)vv可处理可处理可处理可处理“方方方方”、“瘦瘦瘦瘦”、“胖胖胖胖”,进行自动转,进行自动转,进行自动转,进行自动转换换换换vv可实现多目标优

35、化(包括经济指标)可实现多目标优化(包括经济指标)可实现多目标优化(包括经济指标)可实现多目标优化(包括经济指标)vv可处理特殊系统:非最小相位系统、伪积分系可处理特殊系统:非最小相位系统、伪积分系可处理特殊系统:非最小相位系统、伪积分系可处理特殊系统:非最小相位系统、伪积分系统、零增益系统统、零增益系统统、零增益系统统、零增益系统5/12/202437.常用预测控制算法常用预测控制算法动态矩阵控制动态矩阵控制动态矩阵控制动态矩阵控制(DMCDMC,D Dynamic ynamic MMatrix atrix C Control ontrol)模型算法控制模型算法控制模型算法控制模型算法控制(

36、MACMAC,MModel odel A Algorithm lgorithm C Controlontrol)广义预测控制广义预测控制广义预测控制广义预测控制(GPCGPC,GGeneralized eneralized P Predictive redictive C Controlontrol)预测函数控制预测函数控制预测函数控制预测函数控制(PFCPFC,P Predictive redictive F Functional unctional C Controlontrol)滚动时域控制滚动时域控制滚动时域控制滚动时域控制(RHCRHC,R Receding eceding HHor

37、izon orizon C Controlontrol).5/12/202438.参考文献参考文献席裕庚:预测控制,国防工业出版社,席裕庚:预测控制,国防工业出版社,席裕庚:预测控制,国防工业出版社,席裕庚:预测控制,国防工业出版社,19931993舒迪前:预测控制系统及应用,机械工业出版社,舒迪前:预测控制系统及应用,机械工业出版社,舒迪前:预测控制系统及应用,机械工业出版社,舒迪前:预测控制系统及应用,机械工业出版社,19961996王伟:广义预测控制理论及其应用,科学出版社,王伟:广义预测控制理论及其应用,科学出版社,王伟:广义预测控制理论及其应用,科学出版社,王伟:广义预测控制理论及其应用,科学出版社,19981998J.J.M.M.MaciejowskiMaciejowski:Predictive Predictive control control with with constraints,constraints,Prentice Hall,2002Prentice Hall,2002钱积新等:预测控制,化学工业出版社,钱积新等:预测控制,化学工业出版社,钱积新等:预测控制,化学工业出版社,钱积新等:预测控制,化学工业出版社,200720075/12/202439.谢谢!The End 5/12/202440.

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