模糊自适应预测控制模糊自适应控制方法
时间:2023-02-17 15:22:01 | 来源:营销百科
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模糊自适应预测控制模糊自适应控制方法:(1)预测模型
预测控制应具有预测功能,即能够根据系统的现时刻的控制输入以及过程的历史信息,预测过程输出的未来值,因此,需要一个描述系统动态行为的模型作为预测模型。
在预测控制中的各种不同算法,采用不同类型的预测模型,如最基本的模型算法控制(MAC)采用的是系统的单位脉冲响应曲线,而动态矩阵控制(DMC)采用的是系统的阶跃响应曲线。这两者模型互相之间可以转换,且都属于非参数模型,在实际的工业过程中比较容易通过实验测得,不必进行复杂的数据处理,尽管精度不是很高,但数据冗余量大,使其抗干扰能力较强。
预测模型具有展示过程未来动态行为的功能,这样就可像在系统仿真时那样,任意的给出未来控制策略,观察过程不同控制策略下的输出变化,从而为比较这些控制策略的优劣提供了基础。
(2)反馈校正
在预测控制中,采用预测模型进行过程输出值的预估只是一种理想的方式,在实际过程中。由于存在非线性、模型失配和干扰等不确定因素,使基于模型的预测不可能准确地与实际相符。因此,在预测控制中,通过输出的测量值Y(k)与模型的预估值Ym(k)进行比较,得出模型的预测误差,再利用模型预测误差来对模型的预测值进行修正。
由于对模型施加了反馈校正的过程,使预测控制具有很强的抗扰动和克服系统不确定性的能力。预测控制中不仅基于模型,而且利用了反馈信息,因此预测控制是一种闭环优化控制算法。
(3)滚动优化
预测控制是一种优化控制算法,需要通过某一性能指标的最优化来确定未来的控制作用。这一性能指标还涉及到过程未来的行为,它是根据预测模型由未来的控制策略决定的。
但预测控制中的优化与通常的离散最优控制算法不同,它不是采用一个不变的全局最优目标,而是采用滚动式的有限时域优化策略。即优化过程不是一次离线完成的,而是反复在线进行的。在每一采样时刻,优化性能指标只涉及从该时刻起到未来有限的时间,而到下一个采样时刻,这一优化时段会同时向前。所以,预测控制不是用一个对全局相同的优化性能指标,而是在每一个时刻有一个相对于该时刻的局部优化性能指标。
(4)参考轨迹
在预测控制中。考虑到过程的动态特性,为了使过程避免出现输入和输出的急剧变化,往往要求过程输出y(k)沿着一条期望的、平缓的曲线达到设定值r。这条曲线通常称为参考轨迹y,。它是设定值经过在线'柔化'后的产物。