| 【中文题名】 | 基于混合逻辑动态的混杂系统建模及其模型预测控制 |
| 【英文题名】 | Model Predictive Control for Hybrid Systems Based on Mixed Logic Dynamical Model |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-6 |
| 【中关键词】 | 混杂系统,混合逻辑动态系统,混合整数规划,模型预测控制,三容混杂系统, |
| 【英关键词】 | Hybrid system,Mixed logical dynamical system,Mixed integer programming,Model predictive control,Three tank hybrid system, |
| 【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】 |
本文主要研究了混杂系统的混合逻辑动态建模及其模型预测控制方法,并应用到三容混杂系统。
混杂系统的是由连续变量动态系统和离散事件动态系统相互混杂、相互作用而形成的统一的动态系统。混合逻辑动态模型可以认为是线性连续变量动态模型在混杂系统中的推广,它能够在一个统一的模型框架内,考虑系统的动态之间的逻辑关系和动态之间的切换以及系统状态以及控制输入的约束。本文研究了混杂系统的混合逻辑动态建模的主要工具,即命题逻辑和线性整数不等式之间的等价转化关系,并用混合逻辑动态方法对几种典型系统建模,详细阐述了混杂系统的混合逻辑动态模型建立过程。结合模型预测控制的思想,利用系统的混合逻辑动态模型作为预测模型,分别探讨了基于二次型和线性性能指标的混杂系统的模型预测控制,并证明了在这两种控制策略下闭环系统的稳定性。通过数值仿真验证了两种算法的有效性。
三容混杂系统是一个典型的带有约束的混杂系统,对研究工业过程控制中混杂系统的故障诊断和控制算法有着非常重要的意义。建立了该系统的混合逻辑动态模型,分别采用二次型目标函数和线性目标函数,相应设计了基于混合整数二次规划和混合整数线性规划的三容混杂系统的模型预测控制器,进... |
| 【论文题纲】 |
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提要 |
4-7 |
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第一章 绪论 |
7-25 |
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1.1 混杂系统的提出及其研究意义 |
7-9 |
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1.2 混杂系统的定义和特点 |
9-10 |
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1.3 混杂系统研究的主要内容 |
10-11 |
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1.4 混杂系统的研究现状 |
11-21 |
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1.5 混杂系统的应用 |
21-22 |
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1.6 本文的主要研究内容及结构安排 |
22-25 |
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第二章 混杂系统的混合逻辑动态建模 |
25-47 |
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2.1 引言 |
25-26 |
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2.2 命题逻辑和线性整数不等式 |
26-30 |
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2.3 基于混合逻辑动态的混杂系统建模 |
30-36 |
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2.4 若干典型系统的混合逻辑动态建模 |
36-45 |
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2.5 本章小结 |
45-47 |
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第三章 基于混合逻辑动态的混杂系统预测控制 |
47-71 |
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3.1 模型预测控制 |
47-50 |
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3.2 混合逻辑动态系统的稳定性 |
50-54 |
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3.3 混合逻辑动态系统的开环约束最优控制 |
54-59 |
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3.4 混合逻辑动态系统的模型预测控制 |
59-70 |
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3.5 本章小结 |
70-71 |
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第四章 基于 MLD 模型的三容系统模型预测控制 |
71-91 |
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4.1 三容混杂系统的组成 |
71-72 |
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4.2 三容混杂系统MLD 模型的建立 |
72-79 |
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4.3 基于MLD 模型的三容混杂系统预测控制 |
79-89 |
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4.4 本章小结 |
89-91 |
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第五章 全文总结和展望 |
91-95 |
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5.1 本文研究工作的总结 |
91-92 |
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5.2 进一步工作展望 |
92-95 |
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附录1：混合整数规划 |
95-97 |
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附录2：HYSDEL |
97-99 |
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参考文献 |
99-106 |
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摘要 |
106-108 |
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ABSTRACT |
108-111 |
|
致谢 |
111 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.388718 |
