动态矩阵控制中基于Kalman滤波的开环预测方法.PDF

第 卷第 期 控 制 与 决 策 年 月 文章编号 动态矩阵控制中基于滤波的开环预测方法 谢亚军 丁宝苍 陈 桥 西安交通大学电子与信息工程学院，西安 摘 要 用稳态 滤波器来解释双层结构模型预测控制中的开环预测模块 得到的结果与非基于 滤 波导出的开环预测对应和等价 将该结果与文献中已有的 滤波解释进行了详细对比 阐述了其中的不同 点 针对双层结构预测控制的整体策略进行仿真 并针对积分输出的 滤波进行仿真 验证了所得结论的有 效性 关键词 双层结构模型预测控制；开环预测； 滤波；积分输出 中图分类号 文献标志码 ， ， ， ff ff ； ； ； 的理论意义 可为在双层预测控制技术中进一步采 动态矩阵控制 在实际工程中得到了广泛 用扩展 滤波、粒子滤波、无迹 滤波 等技术做铺垫 预测控制可以定义为 在各种估计 的应用 但因其采用非参数化的阶跃响应模型 给 理论分析带来较大的难度 在实际工业应用中 方法的开环预测的基础上采用滚动优化控制的技 术 本文的研究方法虽非前沿课题 但对解决双层预 采用双层结构 即具有稳态目标计算和动态控制 两层 稳态目标计算层需要被控变量 和操作变 测控制的理论问题具有重要的意义 量 的稳态预测值 而动态控制需要 的动态 基于阶跃响应模型的开环预测 预测值 为了对稳、动态预测值进行有效的计算和利 对于稳定 考虑如下的有限阶跃响应模 用 双层 软件中一般有一个独立的开环预测模 型对所有 ′ ⩾ 等价 块 文献中采用 滤波对该预测模块进行了解 ′ ∑ ′ 释 但是这些解释不能与文献 中建立的双层 ∆ ′ 结构 的整体技术完全对应或等价 ′ 本文给出与文献 中完全对应等价的、双层 ∑ ∆ ′ ′ 结构 的开环预测问题的 滤波解释 顺便