基于多面體不變集的變終端約束集ＲＭＰＣ

2012年03月26日13:55:04 本網(wǎng)站我要評論(2)字號：T | T | T

關(guān)鍵字：應(yīng)用

秦偉偉，馬建軍，李　鵬，鄭志強
國防科技大學(xué)機(jī)電工程與自動化學(xué)院，湖南長沙

第二炮兵工程學(xué)院自動控制工程系，陜西西安

摘　　　要：針對一類狀態(tài)和輸入受約束的多胞不確定線性時變系統(tǒng)，提出了一種基于多面體不變集的變終端約束集魯棒模型預(yù)測控制算法。首先采用基于狀態(tài)反饋增益的多面體不變集計算方法，給出了一種新的控制不變集序列構(gòu)造方法，然后以控制不變集序列的并集作為終端約束集，結(jié)合在線優(yōu)化和增益切換，實施變終端約束集雙模魯棒預(yù)測控制。該算法不僅有效地擴(kuò)大了終端約束集，而且采用離線方式計算不變集序列降低了在線運算量。較后仿真結(jié)果驗證了算法的有效性。

關(guān)　鍵　詞：多面體不變集；控制不變集；雙模預(yù)測控制；變終端約束集

１　引　言
模型預(yù)測控制（ＭＰＣ，ＭｏｄｅｌＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅＣｏｎｔｒｏｌ），是在工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的控制策略［１］。多胞不確定系統(tǒng)一直以來都是魯棒模型預(yù)測控制（ＲｏｂｕｓｔＭＰＣ，簡記為ＲＭＰＣ）的熱點問題［２］。在ＲＭＰＣ中，控制不變集有著重要的作用，Ｋｏｔｈａｒｅ等人提出了基于橢圓不變集的ＲＭＰＣ［３］。為了降低在線計算量，Ｗａｎ等人提出了離線ＲＭＰＣ［４］，以及變時域變終端約束的雙�？刂品椒ǎ郏担�。由于多面體集相對于橢圓集更適應(yīng)描述系統(tǒng)約束，可能獲得更大的控制不變集。ＢＰｌｕｙｍｅｒｓ等人討論了多面體不變集構(gòu)造方法及控制策略［６］，席裕庚等人提出了離線綜合算法［７］。受文獻(xiàn)［５７］啟發(fā)，為了擴(kuò)大初始狀態(tài)允許集，本文提出一種基于多面體不變集的變時域變終端約束魯棒模型預(yù)測控制。首先給出一種改進(jìn)的多面體不變集序列構(gòu)造方法，然后將多面體不變集序列的并集作為終端約束集，結(jié)合變終端約束集和切換策略設(shè)計雙模ＲＭＰＣ。該算法不僅擴(kuò)大了終端約束集，而且降低了在線運算量。

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