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文档简介

4.3基于状态空间模型的预测控制算法,刘用渗刘文柳小军陆健,4.3.1预测控制的基本表述,4.3.1.1一些基本约定在本章的预测算法中，将假定装置模型是线性的，目标函数是二次型的，约束是线性不等式的。同时还假定所有的系数是时不变的。此外，还将假定目标函数不惩罚输入矢量u(k)的值，而仅仅惩罚输入矢量的增量。,4.3.1预测控制的基本表述,（1）目标函数式中，是预测时域长度；是纯滞后时间长度；是控制时域长度。总是假定时，,（4-40）,4.3.1预测控制的基本表述,（2）约束,式中，E,F,G是适当维数的矩阵。,（4-41）,（4-42）,（4-43）,4.3.1预测控制的基本表述,例4.1假设装置具有两个输入变量和两个被控变量。Hu=1，Hp=2（Hw=1）,4.3.1预测控制的基本表述,4.3.1预测控制的基本表述,4.3.1.2约束预测控制的一般特征因为预测控制通常包含约束，导出的规律往往是非线性的。虽然有约束的预测控制器是非线性的，但它们通常是时不变的。只要在表达式中不显含时间t，这就是时不变的装置模型，目标函数和约束必须全部不显含时间。,4.3.1预测控制的基本表述,我们必须明确注意上面说明的确切意思：1.模型式（3-97）、（3-98）除了依赖于x和u以外不显含依赖于时间k；2.目标函数式(4-40)可以依赖于i在整个预测和控制时域加权矩阵Q(i)和R(i)可能是变化的但不随k而变化；3.为了得到一个时不变的控制器，可以允许具有依赖于i但不依赖于k的约束。,4.3.1预测控制的基本表述,4.3.1.3两种状态变量的选择,4.3.1预测控制的基本表述,4.3.2求解无约束预测控制问题,4.3.2.1状态可测，没有扰动,4.3.2求解无约束预测控制问题,4.3.2求解无约束预测控制问题,4.3.2求解无约束预测控制问题,4.3.2.2最小二乘解,4.3.2求解无约束预测控制问题,4.3.2求解无约束预测控制问题,4.3.2.3无约束控制器
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