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基于动态矩阵控制的双层结构预测控制的整体解决方案

李世卿 丁宝苍

李世卿, 丁宝苍. 基于动态矩阵控制的双层结构预测控制的整体解决方案. 自动化学报, 2015, 41(11): 1857-1866. doi: 10.16383/j.aas.2015.c150126
引用本文: 李世卿, 丁宝苍. 基于动态矩阵控制的双层结构预测控制的整体解决方案. 自动化学报, 2015, 41(11): 1857-1866. doi: 10.16383/j.aas.2015.c150126
LI Shi-Qing, DING Bao-Cang. An Overall Solution to Double-layered Model Predictive Control Based on Dynamic Matrix Control. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2015, 41(11): 1857-1866. doi: 10.16383/j.aas.2015.c150126
Citation: LI Shi-Qing, DING Bao-Cang. An Overall Solution to Double-layered Model Predictive Control Based on Dynamic Matrix Control. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2015, 41(11): 1857-1866. doi: 10.16383/j.aas.2015.c150126

基于动态矩阵控制的双层结构预测控制的整体解决方案

doi: 10.16383/j.aas.2015.c150126
基金项目: 

国家高技术研究发展计划项目(863计划)(2014AA041802),国家自然科学基金项目(61174095)资助

详细信息
    作者简介:

    李世卿 西安交通大学硕士研究生.主要研究方向为预测控制.E-mail:lsqjhy@126.com

    通讯作者:

    丁宝苍 2000年和2003年分别在中国石油大学(北京)和上海交通大学获得硕士、博士学位.曾为河北工业大学副教授、重庆大学教授.现为西安交通大学教授.主要研究方向为预测控制、模糊控制及其在流程工业中的应用.本文通信作者.E-mail:baocang.ding@gmail.com

An Overall Solution to Double-layered Model Predictive Control Based on Dynamic Matrix Control

Funds: 

Supported by National High-tech Research and Development Program of China (2014AA041802) and National Natural Science Foundation of China (61174095)

  • 摘要: 本文给出一种双层结构预测控制的整体解决方案. 该方案分为开环预测、稳态目标计算和动态控制三个模块. 开环预测基于实测被控变量值和过去的操作变量值, 在假设未来操作变量不再变化的情况下, 估计未来的被控变量值. 稳态目标计算根据开环预测结果和外部目标等要求, 计算操作变量、被控变量的稳态目标值以及软约束的放松量. 动态控制根据开环预测结果和稳态目标输出结果, 计算未来的控制作用增量序列, 采用经典的动态矩阵控制策略. 这个整体解决方案保证了三个模块在模型、约束、目标上的一致性. 该算法是在已有文献的基础上, 将三个模块统一处理得到的. 仿真与应用例子证实了该算法的有效性.
  • [1] 席裕庚, 李德伟, 林姝. 模型预测控制现状与挑战. 自动化学报, 2013, 39(3):222-236(Xi Yu-Geng, Li De-Wei, Lin Shu. Model predictive controlstatus and challenges. Acta Automatica Sinica, 2013, 39(3):222-236)
    [2] [2] Darby M L, Nikolaou M. MPC:current practice and challenges. Control Engineering Practice, 2012, 20(4):328-342
    [3] [3] Ying C M, Joseph B. Performance and stability analysis of LP-MPC and QP-MPC cascade control systems. AIChE Journal, 1999, 45(7):1521-1534
    [4] 邹涛, 李海强. 具有积分环节多变量系统的双层结构预测控制. 浙江大学学报(工学版), 2011, 45(12):2079-2087(Zou Tao, Li Hai-Qiang. Two-layer predictive control of multi-variable system with integrating element. Journal of Zhejiang University (Engineering Science), 2011, 45(12):2079-2087)
    [5] 邹涛, 丁宝苍, 张端. 模型预测控制工程应用导论. 北京:化学工业出版社, 2010. (Zou Tao, Ding Bao-Cang, Zhang Duan. MPC:An Introduction to Industrial Applications. Beijing:Chemical Industry Press, 2010.)
    [6] 钱积新, 赵均, 徐祖华. 预测控制. 北京:化学工业出版社, 2007. (Qian Ji-Xin, Zhao Jun, Xu Zu-Hua. Predictive Control. Beijing:Chemical Industry Press, 2007.)
    [7] 席裕庚, 谷寒雨. 有约束多目标多自由度优化的可行性分析及软约束调整. 自动化学报, 1998, 24(6):727-732(Xi Yu-Geng, Gu Han-Yu. Feasibility analysis and soft constraints adjustment of CMMO. Acta Automatica Sinica, 1998, 24(6):727-732)
    [8] [8] Qin S J, Badgwell T A. A survey of industrial model predictive control technology. Control Engineering Practice, 2003, 11(7):733-764
    [9] [9] Rao C V, Rawlings J B. Steady states and constraints in model predictive control. AIChE Journal, 1999, 45(6):1266-1278
    [10] Nikandrov A, Swartz C L E. Sensitivity analysis of LP-MPC cascade control systems. Journal of Process Control, 2009, 19(1):16-24
    [11] Kassmann D E, Badgwell T A, Hawkins R B. Robust steady-state target calculation for model predictive control. AIChE Journal, 2000, 46(5):1007-1024
    [12] 席裕庚. 复杂工业过程的满意控制. 信息与控制, 1995, 24(1):14-20(Xi Yu-Geng. Satisfactory control of complex industrial process. Information and Control, 1995, 24(1):14-20)
    [13] 潘红光, 高海南, 孙耀, 张英, 丁宝苍. 基于多优先级稳态优化的双层结构预测控制算法及软件实现. 自动化学报, 2014, 40(3):405-414(Pan Hong-Guang, Gao Hai-Nan, Sun Yao, Zhang Ying, Ding Bao-Cang. The algorithm and software implementation for double-layered model predictive control based on multi-priority rank steady-state optimization. Acta Automatica Sinica, 2014, 40(3):405-414)
    [14] 李世卿, 丁宝苍, 孙耀. 双层结构预测控制中基于操作变量增量的多优先级稳态目标计算. 控制理论与应用, 2015, 32(2):239-245(Li Shi-Qing, Ding Bao-Cang, Sun Yao. Multi-priority rank steady-state target calculation in double-layered model predictive control by optimizing increments of manipulated variables. Control Theory Applications, 2015, 32(2):239-245)
    [15] 曹永岩, 毛维杰, 孙优贤, 冯旭. 现代控制理论的工程应用. 杭州:浙江大学出版社, 2000. (Cao Yong-Yan, Mao Wei-Jie, Sun You-Xian, Feng Xu. Engineering Application of Modern Control Theory. Hangzhou:Zhejiang University Press, 2000.)
    [16] Dayal D S, MacGregor J F. Identification of finite impulse response models:methods and robustness issues. Industrial Engineering Chemistry Research, 1996, 35(11):4078-4090
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-11
  • 修回日期:  2015-08-09
  • 刊出日期:  2015-11-20

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