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基于Tube不变集的鲁棒模型预测控制
1
作者 邢丽娟 杨世忠 《控制工程》 CSCD 北大核心 2023年第11期2085-2090,共6页
针对具有持续有界扰动的线性变参数系统,设计一种基于Tube不变集的鲁棒模型预测控制算法。离线算法结合系统多胞体模型参数变化的影响,构建系统的Tube不变集。在对应标称模型状态变量的多面体不变集算法基础上,得到系统的多面体状态允... 针对具有持续有界扰动的线性变参数系统,设计一种基于Tube不变集的鲁棒模型预测控制算法。离线算法结合系统多胞体模型参数变化的影响,构建系统的Tube不变集。在对应标称模型状态变量的多面体不变集算法基础上,得到系统的多面体状态允许不变集序列。在线算法通过强控制优化得到标称模型系统的控制量,以得到符合实际控制过程的系统控制量,给出本算法的详细步骤和系统稳定性证明。仿真结果验证了本算法的有效性,表明本算法将持续有界扰动对系统的影响限制在Tube不变集中,实现了系统的快速稳定控制。 展开更多
关键词 Tube不变集 鲁棒模型预测控制 线性变参数系统 多胞体模型 多面体不变集
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采用鲁棒容许集对有约束的不确定系统作鲁棒模型预测控制 被引量：4
2
作者 秦伟伟 马建军 +1 位作者 郑志强 刘刚 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期763-770,共8页
针对输入和状态受约束的干扰有界多胞不确定线性系统,提出了基于鲁棒容许集的扩大吸引域鲁棒模型预测控制(RMPC)方法.首先给出了多面体不变集的鲁棒容许集计算方法,并推导了鲁棒容许集存在的充分必要条件.其次,为了拓展Tube不变集鲁棒... 针对输入和状态受约束的干扰有界多胞不确定线性系统,提出了基于鲁棒容许集的扩大吸引域鲁棒模型预测控制(RMPC)方法.首先给出了多面体不变集的鲁棒容许集计算方法,并推导了鲁棒容许集存在的充分必要条件.其次,为了拓展Tube不变集鲁棒模型预测控制算法的适用范围,讨论了干扰有界多胞不确定线性系统的Tube不变集控制策略.之后为了扩大约束系统吸引域,提出了干扰有界多胞不确定系统的鲁棒容许集模型预测控制策略.通过采用鲁棒容许集和Tube不变集RMPC,该方法不仅扩大了吸引域,而且降低了在线计算量;同时,采用基于最小鲁棒正不变集的Tube不变集策略保证了算法的鲁棒性.最后仿真结果验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 干扰有界 多胞不确定系统 鲁棒容许集 鲁棒模型预测控制 Tube不变集
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一类离散不确定系统的Tube不变集离线鲁棒模型预测控制 被引量：3
3
作者 秦伟伟 马建军 +1 位作者 郑志强 刘刚 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2011年第3期307-312,共6页
针对一类输入和状态受限的离散线性不确定系统,提出了一种基于Tube不变集的离线鲁棒模型预测控制方法.首先针对输入和状态约束线性时不变标准系统,设计了改进的基于多面体不变集的离线模型预测控制算法,并证明了稳定性.其次对于存在未... 针对一类输入和状态受限的离散线性不确定系统,提出了一种基于Tube不变集的离线鲁棒模型预测控制方法.首先针对输入和状态约束线性时不变标准系统,设计了改进的基于多面体不变集的离线模型预测控制算法,并证明了稳定性.其次对于存在未知有界干扰的实际不确定系统,引入了Tube不变集策略,通过设计对应标准模型的最优控制序列和状态轨迹,给出了实际不确定系统的离线Tube不变集控制策略,保证系统状态鲁棒渐近稳定,并收敛于终端干扰不变集.仿真结果验证了该控制方法的有效性. 展开更多
关键词 离散不确定系统 Tube不变集 多面体不变集 鲁棒模型预测控制
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时变不确定系统的输出反馈鲁棒预测控制方法
4
作者 王超 张胜修 +1 位作者 张超 秦伟伟 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期71-77,共7页
针对存在有界干扰的多胞线性时变系统,提出了在系统状态不可测时的输出反馈Tube不变集鲁棒模型预测控制方法。该方法基于状态反馈Tube不变集鲁棒模型预测控制策略,在性能指标与控制器设计中直接利用观测状态,通过对真实状态和观测状态... 针对存在有界干扰的多胞线性时变系统,提出了在系统状态不可测时的输出反馈Tube不变集鲁棒模型预测控制方法。该方法基于状态反馈Tube不变集鲁棒模型预测控制策略,在性能指标与控制器设计中直接利用观测状态,通过对真实状态和观测状态定义多面体不变集序列,确保给出的基于估计状态的反馈控制律使包含状态观测器在内的整个闭环系统状态鲁棒渐近稳定,并收敛于终端干扰不变集。仿真结果验证了该控制方法的有效性。 展开更多
关键词 有界干扰 多胞不确定系统 鲁棒模型预测控制 状态估计 输出反馈 多面体不变集
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基于容许集的变终端约束MPC控制
5
作者 秦伟伟 马建军 +1 位作者 郑志强 刘刚 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期1698-1702,共5页
针对一类输入和状态受约束的离散线性系统,提出一种基于N步容许集的变终端约束集模型预测控制方法.首先给出多面体不变集序列作为终端约束集的离线模型预测控制算法,扩大了终端约束集.为进一步扩大初始状态可镇定区域,引入N步容许集,设... 针对一类输入和状态受约束的离散线性系统,提出一种基于N步容许集的变终端约束集模型预测控制方法.首先给出多面体不变集序列作为终端约束集的离线模型预测控制算法,扩大了终端约束集.为进一步扩大初始状态可镇定区域,引入N步容许集,设计了基于容许集的变终端约束集模型预测控制方法.该算法采用离线设计、在线优化方法,实现了系统渐近稳定,不仅降低了在线运算量,而且扩大了初始状态可镇定区域.仿真结果表明了算法的有效性. 展开更多
关键词 约束离散系统 N步容许集 多面体不变集 模型预测控制
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扩展约束仿射非线性系统预测控制吸引域
6
作者 王超 张胜修 +1 位作者 秦伟伟 郑建飞 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2014年第5期551-557,共7页
针对受约束的仿射型非线性系统,提出了一种采用扩张终端约束集与其容许集来扩大其双模非线性模型预测控制吸引域的新方法.首先,采用反馈线性化控制律和非线性系统的多面体线性微分包含,给出了一种求解仿射非线性系统最大控制不变集的方... 针对受约束的仿射型非线性系统,提出了一种采用扩张终端约束集与其容许集来扩大其双模非线性模型预测控制吸引域的新方法.首先,采用反馈线性化控制律和非线性系统的多面体线性微分包含,给出了一种求解仿射非线性系统最大控制不变集的方法,并基于此设计了扩张终端约束集的不变集切换控制策略;其次,引入区间算法,研究了约束非线性系统N步容许集的离线算法,在此基础上以扩张终端约束集的N步容许集作为初始状态吸引域,利用双模单步优化控制策略以实现系统状态渐近稳定,并扩大了预测控制的吸引域;最后,将该算法用于一类典型的非线性过程——连续搅拌反应釜的控制中,仿真结果验证了方法的有效性. 展开更多
关键词 约束非线性系统 非线性模型预测控制 吸引域 多面体不变集 连续搅拌反应釜
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