约束非线性系统优先级多目标模型预测控制策略研究
发布时间：2021-03-12 15:00
多目标模型预测控制（Multi-objective Model Predictive Control,MO-MPC）能够显式地处理约束、非线性和多目标优化,在工业控制中广受关注。近年来,国内外学者深入研究MO-MPC闭环系统稳定性问题,提出了一系列稳定性综合方法,其中一种有效方法是优先级MO-MPC策略。但现有优先级MO-MPC策略采用的终端约束条件将增加控制器在线计算量,并且没有分析优化目标的经济性能,特别是系统存在约束和非线性情景。因此,开展约束非线性系统的优先级MO-MPC策略研究具有重要的理论意义和潜在的应用价值。在总结现有MO-MPC研究成果的基础上,本文结合三要素条件和字典序优化思想,研究约束非线性系统优先级MO-MPC策略及其稳定性综合方法。本文主要研究工作与创新点如下:（1）针对约束非线性系统的优先级多目标优化控制问题,提出了一种稳定字典序MO-MPC策略。采用终端代价函数、终端约束集和局部控制律三要素,以及引入最高优先级性能指标关于终端约束集的区域性假设,定义闭环系统的初始可行域。在初始可行条件下,应用字典序优化思想,设计了无显式终端约束的多目标模型预测控制策略,进而...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 多目标非线性模型预测控制策略
1.2.2 非线性模型预测控制的稳定性研究
1.2.3 非线性模型预测控制的性能分析
1.3 本文研究内容安排
第二章 非线性系统优先级多目标模型预测控制
2.1 引言
2.2 多目标问题描述
2.3 字典序多目标优化原理
2.4 三要素条件
2.5 无终端约束优先级MO-MPC策略
2.5.1 控制器设计
2.5.2 可行性与稳定性
2.6 双容水箱仿真实验
2.7 本章小结
第三章 非线性系统优先级多目标经济模型预测控制
3.1 引言
3.2 多目标问题描述
3.3 优先级多目标经济模型预测控制策略
3.3.1 控制器设计
3.3.2 可行性与稳定性
3.3.3 性能分析
3.4 拓展到无终端约束
3.5 连续搅拌反应器仿真实验
3.6 本章小结
第四章 循环流化床锅炉燃烧过程多目标经济预测控制
4.1 引言
4.2 循环流化床锅炉燃烧动力学模型
4.3 循环流化床锅炉燃烧过程的多目标模型预测控制器设计
4.4 循环流化床锅炉燃烧过程仿真实验
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
1 作者简介
2 攻读工学硕士学位期间发表的学术论文
3 参与的科研项目及获奖情况
4 发明专利
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]循环流化床锅炉燃烧系统的神经网络模型研究[J]. 李国强,齐晓宾,陈彬,张露. 动力工程学报. 2018(06)
[2]温室温度精确反馈线性化预测控制[J]. 陈俐均,杜尚丰,梁美惠,何耀枫. 农机化研究. 2019(02)
[3]基于字典序优化的核反应堆功率预测控制[J]. 姜頔,刘向杰. 控制工程. 2018(04)
[4]传感器量程和行驶约束车辆队列模型预测控制[J]. 余世明,吴赛男,何德峰. 信息与控制. 2018(01)
[5]具有多优先级的多变量实时在线决策支持系统[J]. 郑洪宇,曾静,邹涛,胡静涛,于海斌. 控制理论与应用. 2017(12)
[6]基于MPC的多车纵向协同避撞算法[J]. 胡满江,徐彪,秦洪懋,徐成,丁可,王建强. 清华大学学报(自然科学版). 2017(12)
[7]基于模型预测控制的多无人机避碰航迹规划研究[J]. 李相民,薄宁,代进进. 西北工业大学学报. 2017(03)
[8]基于模型预测控制的主动配电网多时间尺度有功无功协调调度[J]. 任佳依,顾伟,王勇,嵇文路,刘海波,曹戈. 中国电机工程学报. 2018(05)
[9]基于目标跟踪的双层结构工业预测控制[J]. 陈桥,丁宝苍,王雅楠,谢亚军. 控制与决策. 2017(05)
[10]基于模型预测控制的协同式自适应巡航控制系统[J]. 孙涛,夏维,李道飞. 中国机械工程. 2017(04)
硕士论文
[1]车辆模型预测巡航控制系统的分析与设计[D]. 孙煜.浙江工业大学 2016
[2]离散非线性系统输入到状态稳定性研究[D]. 钟国旗.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3078511
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 多目标非线性模型预测控制策略
1.2.2 非线性模型预测控制的稳定性研究
1.2.3 非线性模型预测控制的性能分析
1.3 本文研究内容安排
第二章 非线性系统优先级多目标模型预测控制
2.1 引言
2.2 多目标问题描述
2.3 字典序多目标优化原理
2.4 三要素条件
2.5 无终端约束优先级MO-MPC策略
2.5.1 控制器设计
2.5.2 可行性与稳定性
2.6 双容水箱仿真实验
2.7 本章小结
第三章 非线性系统优先级多目标经济模型预测控制
3.1 引言
3.2 多目标问题描述
3.3 优先级多目标经济模型预测控制策略
3.3.1 控制器设计
3.3.2 可行性与稳定性
3.3.3 性能分析
3.4 拓展到无终端约束
3.5 连续搅拌反应器仿真实验
3.6 本章小结
第四章 循环流化床锅炉燃烧过程多目标经济预测控制
4.1 引言
4.2 循环流化床锅炉燃烧动力学模型
4.3 循环流化床锅炉燃烧过程的多目标模型预测控制器设计
4.4 循环流化床锅炉燃烧过程仿真实验
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
1 作者简介
2 攻读工学硕士学位期间发表的学术论文
3 参与的科研项目及获奖情况
4 发明专利
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]循环流化床锅炉燃烧系统的神经网络模型研究[J]. 李国强,齐晓宾,陈彬,张露. 动力工程学报. 2018(06)
[2]温室温度精确反馈线性化预测控制[J]. 陈俐均,杜尚丰,梁美惠,何耀枫. 农机化研究. 2019(02)
[3]基于字典序优化的核反应堆功率预测控制[J]. 姜頔,刘向杰. 控制工程. 2018(04)
[4]传感器量程和行驶约束车辆队列模型预测控制[J]. 余世明,吴赛男,何德峰. 信息与控制. 2018(01)
[5]具有多优先级的多变量实时在线决策支持系统[J]. 郑洪宇,曾静,邹涛,胡静涛,于海斌. 控制理论与应用. 2017(12)
[6]基于MPC的多车纵向协同避撞算法[J]. 胡满江,徐彪,秦洪懋,徐成,丁可,王建强. 清华大学学报(自然科学版). 2017(12)
[7]基于模型预测控制的多无人机避碰航迹规划研究[J]. 李相民,薄宁,代进进. 西北工业大学学报. 2017(03)
[8]基于模型预测控制的主动配电网多时间尺度有功无功协调调度[J]. 任佳依,顾伟,王勇,嵇文路,刘海波,曹戈. 中国电机工程学报. 2018(05)
[9]基于目标跟踪的双层结构工业预测控制[J]. 陈桥,丁宝苍,王雅楠,谢亚军. 控制与决策. 2017(05)
[10]基于模型预测控制的协同式自适应巡航控制系统[J]. 孙涛,夏维,李道飞. 中国机械工程. 2017(04)
硕士论文
[1]车辆模型预测巡航控制系统的分析与设计[D]. 孙煜.浙江工业大学 2016
[2]离散非线性系统输入到状态稳定性研究[D]. 钟国旗.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3078511
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3078511.html
