浙江大学控制科学与工程学系 一计算机控制系统一 预测控制的特点(1) 建模方便不需要深入了解过程内部机理 非最小化描述的离散卷积和模型有利于 提高系统的鲁棒性 滚动的优化策略较好的动态控制效果 不增加理论困难可推广到有约束条件、 大纯滞后、非最小相位及非线性等过程 是一种计算机优化控制算法 2021/2/24 第六章计算机控制系统中的控制策略 6
浙江大学控制科学与工程学系 —计算机控制系统— 2021/2/24 第六章 计算机控制系统中的控制策略 6 预测控制的特点（1） 建模方便,不需要深入了解过程内部机理 非最小化描述的离散卷积和模型,有利于 提高系统的鲁棒性 滚动的优化策略,较好的动态控制效果 不增加理论困难,可推广到有约束条件、 大纯滞后、非最小相位及非线性等过程 是一种计算机优化控制算法
浙江大学控制科学与工程学系 一计算机控制系统一 预测控制的特点(2) 对模型要求不高 鲁棒性可调 可处理约束操作变量MV、被控变量CV) 可处理“方”、“瘦”、“胖”,进行自 动转换 可实现多目标优化(包括经济指标) 可处理特殊系统:非最小相位系统、伪积 分系统、零增益系统 2021/2/24 第六章计算机控制系统中的控制策略 7
浙江大学控制科学与工程学系 —计算机控制系统— 2021/2/24 第六章 计算机控制系统中的控制策略 7 预测控制的特点（2） 对模型要求不高 鲁棒性可调 可处理约束(操作变量MV、被控变量CV) 可处理“方”、“瘦”、“胖”，进行自 动转换 可实现多目标优化（包括经济指标） 可处理特殊系统：非最小相位系统、伪积 分系统、零增益系统
浙江大学控制科学与工程学系 一计算机控制系统一 目前预测控制的发展方向 多变量预测控制系统的稳定性、鲁棒性 线性系统、自适应预测理论性较强 非线性预测控制系统 内部模型用神经网络(ANN)描述 针对预测控制的特点开展研究 国内外先进控制软件包开发所采用 2021/2/24 第六章计算机控制系统中的控制策略
浙江大学控制科学与工程学系 —计算机控制系统— 2021/2/24 第六章 计算机控制系统中的控制策略 8 目前预测控制的发展方向 多变量预测控制系统的稳定性、鲁棒性 – 线性系统、自适应预测—理论性较强 非线性预测控制系统 – 内部模型用神经网络（ANN）描述 针对预测控制的特点开展研究 – 国内外先进控制软件包开发所采用
浙江大学控制科学与工程学系 一计算机控制系统一 6-41预测控制的基本原理 1978年, J. Richalet等就提出了预测控制 算法的三要素: 内部预测)模型、参考轨迹、控制算法 现在一般则更清楚地表述为: 内部测)模型、滚动优化、反馈控制 2021/2/24 第六章计算机控制系统中的控制策略 9
浙江大学控制科学与工程学系 —计算机控制系统— 2021/2/24 第六章 计算机控制系统中的控制策略 9 6-4-1 预测控制的基本原理 1978年，J.Richalet等就提出了预测控制 算法的三要素： – 内部(预测)模型、参考轨迹、控制算法 现在一般则更清楚地表述为： – 内部(预测)模型、滚动优化、反馈控制
浙江大学控制科学与工程学系 一计算机控制系统一 6-41预测模型(内部模型)(1 预测模型的功能 根据被控对象的历史信息和未来输入,预 测系统未来响应。 预测模型形式 参数模型:如微分方程、差分方程 非参数模型:如脉冲响应、阶跃响应 2021/2/24 第六章计算机控制系统中的控制策略
浙江大学控制科学与工程学系 —计算机控制系统— 2021/2/24 第六章 计算机控制系统中的控制策略 10 6-4-1 预测模型(内部模型)（1） 预测模型的功能 根据被控对象的历史信息和未来输入，预 测系统未来响应。 预测模型形式 – 参数模型：如微分方程、差分方程 – 非参数模型：如脉冲响应、阶跃响应