非线性生产过程的自适应预测函数控制方法

摘要

本发明涉及一种非线性过程的自适应预测函数控制方法设计，主要解决现有技术种存在非线性过程难以控制，建模困难，在线计算复杂的问题。本发明通过采用在线采集生产数据，不用预先建立被控对象的预测模型，通过构建两自由度控制输入，利用经济学中集结概念，搭建在线自适应算法：(1)建立两自由度控制输入：选择未来系统控制输入有两个基函数加权组成；(2)建立未来系统期望性能指标；(3)未来预测输出的推导；(4)系统参数的在线自适应优化；(5)控制系统的稳定性分析，根据集结概念、缩放理论、预测控制理论对新型控制方法进行稳定性分析，从而得到控制系统的参数调节方法的技术方案较好地解决了该问题，可用于炼油、化工、制药、机械、航空等非线性工业装置中。

主权项

1.一种非线性生产过程的自适应预测函数控制方法，其特征在于根据非线性过程的特点，在线采集生产数据，通过构建两自由度控制输入，利用经济学中集结概念，搭建在线自适应算法，实现单输入单输出工业过程的预测函数控制，其具体包括以下步骤：(1)建立两自由度控制输入：选择未来系统控制输入有两个基函数和加权组成，即：$u(k+i)={\mu }_1\left(k\right)e^{-i/T_s}+{\mu }_2\left(k\right)(1-e^{-i/T_s});$(2)建立未来系统期望性能指标；(3)未来预测输出的推导；(4)系统参数的在线自适应优化；(5)控制系统的稳定性分析：根据集结概念、缩放理论、预测控制理论对新型控制方法进行稳定性分析，从而得到控制系统的参数调节方法；其中u(k+i)为系统未来期望输入，μ₁(k)，μ₂(k)为控制输入加权系数，T_s为采样时间。