扰动自适应模型预测控制的频域特性分析

摘要：

扰动模型的准确性对模型预测控制算法的扰动抑制能力有重要影响,当前模型预测控制广泛采用的阶跃扰动模型不能准确描述进入系统的不可测扰动,扰动抑制能力有限.自适应扰动模型可以较好的描述不可测扰动,提高对扰动的预估和抑制能力.本文对采用自适应时间序列扰动模型的预测控制进行分析,研究了扰动自适应预测控制(DMCA)的闭环结构以及带宽、灵敏度函数等频域指标与控制器抗扰性能的关系.带宽大的系统抑制扰动的速度快,灵敏度函数幅值越小则对扰动的抑制能力越强.理论分析和仿真结果表明与动态矩阵控制(DMC)相比,采用自适应扰动模型的DMCA算法能够更好的预测和抑制扰动,被控变量偏离设定值的最大幅度降低60％,带宽是DMC的1.5倍、调节速度更快,在低频段有较小的灵敏度函数值.自适应扰动模型提升了DMCA控制器的扰动抑制性能,对保障系统安全平稳运行和增加效益有重要意义.

关键词：模型预测控制、自适应扰动模型、频域分析

所属期刊栏目：28

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目60934007;国家重点基础研究发展计划973资助项目2009CB320603

在线出版日期：2012-05-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1492-1496