一种多维度鲁棒预测控制方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及控制技术领域，特别是一种多维度鲁棒预测控制方法和装置，其方法包括，获取初始模型矩阵G

【技术实现步骤摘要】
一种多维度鲁棒预测控制方法和装置


[0001]本申请涉及控制
，特别是一种多维度鲁棒预测控制方法和装置。

技术介绍

[0002]MPC(ModelPredictiveControl，模型预测控制)作为一种有效解决工业过程对象中广泛存在的多变量、多变量、有耦合、多目标、大时滞等控制难题，得到工业界、学术界广泛地研究与应用。传统的模型预测控制采用“稳态
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动态”双层算法架构，但局限于单维度的预测控制算法，在遇到控制通道存在扰动的情况时，其控制效果将会大打折扣。目前，解决这一问题的主流思路是利用串级控制，采用MPC+PID的控制结构策略，如图1所示，PID作为底层内回路，MPC作为串级外回路，MPC的输出值作为PID的设定值，由PID驱动执行机构动作完成控制作用。虽解决了上述控制通道存在扰动的问题，同时也伴随着新的问题出现，其一，对PID控制策略的设计要求较高，若PID的回路中参数性能不佳，影响对扰动的抑制效果；其二，PID中存在回路饱和问题，即执行机构满量程或完全关闭，使得整个预测控制结构失去控制作用；其三，PID是一种单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多维度鲁棒预测控制方法，其特征在于，包括：获取预设于模型控制器中的第一子控制器的初始模型矩阵G
L1
、第二子控制器的初始模型矩阵G
L2
，并依据所述G
L1
和G
L2
生成第一联合模型矩阵G；依据所述第二子控制器的控制变量建立所述第一控制器和所述第二子控制器之间的串级变量关系；根据所述串级变量关系，对所述G
L1
进行优化，确定G
L1
、G
L2
之间的连接矩阵E；通过所述连接矩阵E对所述G
L2
进行优化，得到第二联合模型矩阵获取所述第一子控制器的被控变量的过程约束条件以及所述第二子控制器的控制变量的过程约束条件，并依据所述所述第一子控制器的被控变量的过程约束条件、所述第二子控制器的控制变量的过程约束条件，确定所述模型控制器在预设运行周期内所述第一子控制器被控变量、所述第二子控制器控制变量的最优操作点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取预设于模型控制器中的第一子控制器的初始模型矩阵G
L1
、第二子控制器的初始模型矩阵G
L2
，并依据所述G
L1
和G
L2
生成第一联合模型矩阵G，包括：建立第一子控制器中被控变量和控制变量的第一模型增益关系，以及第二子控制器中被控变量和控制变量的第二模型增益关系；依据所述所述G
L1
、所述G
L2
、所述第一模型增益关系和所述第二模型增益关系生成第一联合模型矩阵G。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一子控制器的被控变量的过程约束条件以及所述第二子控制器的控制变量的过程约束条件，并依据所述所述第一子控制器的被控变量的过程约束条件、所述第二子控制器的控制变量的过程约束条件，确定所述模型控制器在预设运行周期内所述第一子控制器被控变量、所述第二子控制器控制变量的最优操作点，包括：确定所述第二子控制器的控制变量和所述第一子控制器的被控变量在稳态优化中的过程约束条件；依据所述约束条件以及优化问题的目标函数，生成所述第一子控制器和所述第二子控制器之间的稳态优化问题；通过线性规划与二次规划对所述稳态优化问题求解，分别得到所述第二子控制器的控制变量和所述第一子控制器的被控变量的最优操作点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述第二子控制器的控制变量和所述第一子控制器的被控变量在稳态优化中的过程约束条件，包括：确定所述第一子控制器的被控变量在稳态优化中的过程输入变量约束条件的上界和下界、稳态输出变量约束条件的上界和下界，确定所述第二子控制器的控制变量在稳态优化中的过程输入变量约束...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉梅，
申请(专利权)人：杭州希亚智新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：