一种基于SVDF的双容水箱液位控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于SVDF的双容水箱液位控制方法，方法包括步骤：建立双容水箱的状态空间模型，获得与预测输入相关的第二目标函数，对Hessian矩阵进行SVD分解，获得共轭矩阵；若此时为采样时刻，对控制输入进行线性变换，得到第三目标函数和无约束最优解；表示共轭空间的系统约束，并将第三目标函数转化为与共轭空间次优解和共轭空间的无约束最优解相关的函数；获得共轭空间次优解、不满足共轭空间的系统约束的解和首个满足共轭空间的系统约束的解之间的关系函数，进行线性搜索，得到结果次优解，将结果次优解的第一个时刻的控制量输入双容水箱。与现有技术相比，本发明专利技术具有充分利用无约束解信息、提高计算速度等优点。提高计算速度等优点。提高计算速度等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SVDF的双容水箱液位控制方法


[0001]本专利技术涉及水箱液位控制，尤其是涉及一种基于SVDF的双容水箱液位控制方法。

技术介绍

[0002]20世纪70年代欧美工业领域出现了一种新型的计算机控制算法——预测控制，这是一种基于模型的先进控制技术，也称作模型预测控制(MPC)。相对于传统的比例积分微分(PID)控制，MPC的优势在于其可以处理约束，且对于多输入多输出控制系统有着良好的控制效果。MPC为不确定性、约束、非线性广泛存在的复杂工业过程控制提供了新的解决思路。经过30多年的发展后，MPC已经在工业过程控制中得到了广泛的使用与认可，并逐步被应用至能源、航空航天工程、和汽车工业等领域。
[0003]随着工业过程中被控对象变量个数的增加以及工业过程中嵌入式设备的发展，实际应用中一些工厂对控制的时效性提出了更为严格要求，因此近年来对于在线MPC计算问题的关注度越来越高，在系统的采样间隔内，如何在保障控制性能的条件下快速地计算获得满足约束的MPC解成为了当前工业界急需解决的难点。
[0004]目前，提高MPC计算速度的现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SVDF的双容水箱液位控制方法，其特征在于，包括以下步骤：建立双容水箱的状态空间模型，获得模型预测控制的第一目标函数，基于所述状态空间模型将模型预测控制的第一目标函数转化为与预测输入相关的第二目标函数，所述第二目标函数的参数包括Hessian矩阵，对所述Hessian矩阵进行SVD分解，获得共轭矩阵；若此时为采样时刻，则基于共轭矩阵对控制输入进行线性变换，基于所述线性变换和第二目标函数，得到共轭空间的第三目标函数，基于共轭空间的第三目标函数，得到共轭空间的无约束最优解；基于所述线性变换和实际系统约束得到共轭空间的系统约束，并将共轭空间的第三目标函数转化为与共轭空间次优解和共轭空间的无约束最优解相关的函数；基于与共轭空间次优解和共轭空间的无约束最优解相关的第三目标函数，得到共轭空间次优解、不满足共轭空间的系统约束的解和首个满足共轭空间的系统约束的解之间的关系函数，以共轭空间的系统约束为约束条件，对所述关系函数进行线性搜索，得到共轭空间次优解；基于共轭空间次优解和所述线性变换，得到结果次优解，将结果次优解的第一个时刻的控制量输入双容水箱，控制液位。2.根据权利要求1所述的一种基于SVDF的双容水箱液位控制方法，其特征在于，所述与预测输入相关的第二目标函数的具体表达式为：其中，k为k时刻，为预测输入，H为Hessian矩阵，M为第一系数，c为常数。3.根据权利要求2所述的一种基于SVDF的双容水箱液位控制方法，其特征在于，所述Hessian矩阵的具体表达式和第一系数M的具体表达式为：H＝F
T
QF+RM＝x(k)
T
E
T
Q
T
F其中，F为第二系数，Q为第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小强，王德华，顾涤枫，陶小宇，吴成年，杨依霖，
申请(专利权)人：中电华创电力技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：