多速率采样预测控制研究

• 作 者: 邹媛媛
• 机 构: 鲁东大学
• 出 处: 烟台师范学院 鲁东大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 多速率采样系统 非一致采样系统 预测控制器 单值预报 稳定性

本文研究了多速率采样预测控制的若干问题。主要内容分为两部分：第一部分研究多速率采样系统的预测控制器的设计。包括双速率采样、非一致采样和不确定多速率采样系统三种情形；第二部分研究多速率采样预测控制系统的性能分析。论文的主要结果有(1)对双速率采样系统，分别给出了基于状态空间模型和输入输出模型下的预测控制器的设计方法。利用预测控制中的单值预报方法，分析了两种模型下的双速率采样预测控制系统的稳定性同单值预报步数的关系。(2)对于一类输出采样周期是输入更新周期N倍的双速率采样系统，提出了一种基于N-模型的双速率采样预测控制方法。证明了采样周期中的参数N不仅可以用来调节闭环系统的响应速度，而且与系统的稳定性有关。得到了双速率采样系统参数与闭环性能之间的直接关系。(3)本文针对非一致采样系统(对同一个输入或输出采样频率的间隔周期不同的系统)，通过采用在系统周期T内根据不同的采样时刻构造扩展模型序列的方法，给出了一种非一致采样预测控制器的设计方法，有效地解决了由于非一致采样而引起的因果约束问题。在此基础上，对算法的闭环稳定性进行了分析。(4)针对一类系统模型的参数在区间内变化的不确定多速率采样系统，通过在性能指标中采用对输出不确定性的加权最小化方法，设计了一种有效的预测控制器，解决了由于模型不确定性给多速率采样预测控制所带来的影响。(5)对所提出的各类预测控制算法进行了仿真研究，证明了算法的有效性。