| 【中文题名】 | 预测函数控制的改进算法研究 |
| 【英文题名】 | The Research of Modified Algorithm about Predictive Function Control |
| 【学科专业】 | 系统工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-11 |
| 【中关键词】 | 预测函数控制,自校正,重复控制,迭代学习控制,鲁棒性, |
| 【英关键词】 | predictive function control,expected response,reference trajectory,self-tuning,periodic process control,asymptotic tracking,rejection of disturbance,repetitive control,signal generator,positive feedback,robustness, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化基础理论>自动控制理论>> |
| 【论文摘要】 |
预测函数控制(PFC)作为一种近年来被广泛重视并得到应用的新型控制算法，具有计算简单、抑止干扰能力强、跟踪性能好、误差较小等良好的特点。该算法采用指数律参考轨迹，虽然解决了控制量变化剧烈的问题，但在实现期望响应等方面还存在着不足。另外，周期性过程及周期性扰动是当前国内外控制界研究的热点，将预测函数控制(PFC)引入对周期性过程的渐进跟踪和对周期性扰动的抑制，目前国内外所做的研究工作很少，这方面也还存在不少问题。本文正是从这两个方面出发，围绕预测函数控制在这两个方面所存在的问题，进行了深入的研究，在总结目前已有研究成果的基础上做出了有效的改进，提出了自己的创新点。
本文的主要内容和创新点包括：
1．回顾和总结了预测函数控制理论的发展和国内外研究的现状，系统地阐述了预测函数控制的基本原理及其在实际工业应用中的意义，并对预测函数控制算法的控制性能进行了仿真研究。
2．针对采用指数律参考轨迹的传统预测函数控制，系统动态响应无法预先估计，不能直接按照指定的轨迹整定动态响应的问题，提出了一种预测函数控制参考轨迹自校正策略。基于事先规定的期望响应，对指数律参考轨迹的衰减系数进行实时在线滚动... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
4-6 |
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ABSTRACT |
6-8 |
|
目录 |
8-10 |
|
第一章 绪论 |
10-20 |
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1.1 引言 |
10-13 |
|
1.2 模型预测控制的基本原理 |
13-15 |
|
1.2.1 预测模型 |
13-14 |
|
1.2.2 滚动优化 |
14-15 |
|
1.2.3 反馈校正 |
15 |
|
1.3 常见的模型预测控制算法 |
15-16 |
|
1.3.1 动态矩阵控制 |
15-16 |
|
1.3.2 模型算法控制 |
16 |
|
1.3.3 广义预测控制 |
16 |
|
1.4 预测函数控制的发展现状 |
16-18 |
|
1.5 本文的研究内容及结构安排 |
18-20 |
|
第二章 预测函数控制的基本原理与技术 |
20-44 |
|
2.1 引言 |
20-21 |
|
2.2 预测函数控制基本原理及算法研究 |
21-30 |
|
2.2.1 基函数 |
21-22 |
|
2.2.2 参考轨迹 |
22-23 |
|
2.2.3 预测模型 |
23-26 |
|
2.2.4 误差补偿 |
26-27 |
|
2.2.5 滚动优化 |
27-29 |
|
2.2.6 结论 |
29-30 |
|
2.3 预测函数控制算法的仿真研究 |
30-42 |
|
2.3.1 一阶过程的 PFC 仿真 |
30-35 |
|
2.3.2 二阶过程的 PFC 仿真 |
35-41 |
|
2.3.3 多变量 PFC 仿真 |
41-42 |
|
2.4 本章小结 |
42-44 |
|
第三章 基于期望响应的预测函数控制参考轨迹自校正方法 |
44-58 |
|
3.1 引言 |
44-45 |
|
3.2 改进的 PFC 算法 |
45-48 |
|
3.2.1 设定值阶跃跟踪的参考轨迹优化 |
45-48 |
|
3.2.2 跟踪特殊曲线的参考轨迹优化 |
48 |
|
3.3 仿真研究 |
48-57 |
|
3.3.1 单变量系统仿真 |
48-55 |
|
3.3.2 多变量系统仿真 |
55-57 |
|
3.4 结论 |
57-58 |
|
第四章 基于预测函数控制的周期性过程控制 |
58-78 |
|
4.1 引言 |
58-59 |
|
4.2 周期性过程的控制方法 |
59-60 |
|
4.3 重复控制方法 |
60-63 |
|
4.3.1 内模原理及周期信号内模 |
61-63 |
|
4.3.2 数字重复控制器 |
63 |
|
4.4 重复预测函数控制 RPFC 算法 |
63-71 |
|
4.5 仿真研究 |
71-76 |
|
4.5.1 周期性轨迹跟踪仿真 |
71-74 |
|
4.5.2 周期性扰动控制效果仿真 |
74-76 |
|
4.6 本章小结 |
76-78 |
|
第五章 迭代学习预测函数控制算法 |
78-98 |
|
5.1 引言 |
78-79 |
|
5.2 重复预测函数控制方法的缺点 |
79-85 |
|
5.2.1 周期失配的概念 |
79-81 |
|
5.2.2 周期失配的仿真研究 |
81-85 |
|
5.3 迭代学习控制方法 |
85-86 |
|
5.4 迭代学习预测函数控制 ILC-PFC 算法 |
86-90 |
|
5.5 仿真研究 |
90-95 |
|
5.5.1 周期性轨迹跟踪仿真 |
90-93 |
|
5.5.2 周期性扰动控制效果仿真 |
93-95 |
|
5.6 两种周期性过程控制方法的比较 |
95-96 |
|
5.7 本章小结 |
96-98 |
|
第六章 结束语 |
98-100 |
|
参考文献 |
100-108 |
|
致谢 |
108-110 |
|
攻读硕士学位期间发表的论文 |
110 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.388591 |
