模型预测控制器权重参数整定非线性规划法

摘要：

模型预测控制(MPC)权重参数的整定是其取得良好控制性能的关键.针对基于双层结构多目标优化的MPC权重参数整定方法存在求解过程较慢、耗时较长的问题,提出了一种非线性规划整定方法.该方法将MPC权重参数整定中每个时间采样点的MPC子优化问题等价为外层MPC权重参数整定优化问题的最优KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件,将MPC权重参数整定的双层多目标优化问题转化为单层非线性规划问题.仿真案例表明,基于单层非线性规划整定方法的MPC控制性能优于或近似于基于双层多目标优化整定方法的MPC控制性能;而且基于单层非线性规划的整定方法能够快速获得MPC权重参数,时间成本由基于多目标优化整定方法所需的1.0～1.5 h缩短到10～90 s.

关键词：模型预测控制、动力学模拟、非线性规划、多目标优化、参数整定

所属期刊栏目：45

分类号：TQ021.8(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金21776025

在线出版日期：2022-04-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：111-121,154