1、模型預(yù)測(cè)控制(ModelPredictiveControl，MPC)亦稱預(yù)測(cè)控制，是一種基于模型的先進(jìn)控制技術(shù)，該算法直接產(chǎn)生于工業(yè)過程控制的實(shí)際應(yīng)用，并在與工業(yè)應(yīng)用的緊密結(jié)合中不斷完善和成熟。模型預(yù)測(cè)控制對(duì)模型精度要求不高，同時(shí)卻具有較高的控制性能。模型預(yù)測(cè)控制是一種十分有效的優(yōu)化控制策略，它彌補(bǔ)了現(xiàn)代控制理論解決復(fù)雜對(duì)象控制問題時(shí)無法避免的不足之處。近年來隨著智能控制、PID控制、小波理論、魯棒控制、混雜系統(tǒng)控制等理論研究領(lǐng)域的不斷

2、進(jìn)步，預(yù)測(cè)控制理論得到了快速的完善和發(fā)展。 本文根據(jù)模型預(yù)測(cè)控制理論的研究現(xiàn)狀，以及實(shí)際工業(yè)過程控制應(yīng)用中所面臨的對(duì)模型預(yù)測(cè)控制提出的新要求，主要針對(duì)當(dāng)前模型預(yù)測(cè)控制理論面臨的若干亟待解決的問題進(jìn)行了深入的研究和探討，并最終給出了相應(yīng)的研究成果。 本文的主要研究工作概括如下：1、針對(duì)凸多面體不確定系統(tǒng)，給出基于LMI的帶有輸入輸出約束的魯棒模型狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)。首先在不考慮約束條件的情況下討論魯棒狀態(tài)反饋控制規(guī)律，進(jìn)

3、而在輸入輸出約束影響下，通過求解線性不等式組，給出帶有魯棒約束的狀態(tài)反饋控制律，經(jīng)仿真驗(yàn)證，具有良好的控制性能及魯棒性。 2、系統(tǒng)的不確定性和擾動(dòng)更為一般地表現(xiàn)在系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)上。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化反饋不確定性部分，可以表達(dá)未知或未建模部分的非線性、動(dòng)態(tài)或參數(shù)等因素。針對(duì)結(jié)構(gòu)化反饋不確定系統(tǒng)，給出了基于LMI的帶有輸入輸出約束的魯棒模型狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)。 3、狀態(tài)反饋控制有很多突出的優(yōu)點(diǎn)，但在許多實(shí)際問題中，系統(tǒng)的狀態(tài)不易

4、直接測(cè)得，從而使?fàn)顟B(tài)反饋在物理實(shí)現(xiàn)上遇到困難，如何構(gòu)造系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)器，用以代替實(shí)際系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行反饋控制成為一個(gè)課題。本文針對(duì)凸多面體不確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)了狀態(tài)觀測(cè)器，將系統(tǒng)模型的不確定性引起的誤差不確定部分考慮成擾動(dòng)，而不是將其作為始終存在的恒定信號(hào)進(jìn)行處理，減小了狀態(tài)估計(jì)器的模型失配，從而提高了反饋控制律性能。 4、給出了基于LMI的魯棒模型預(yù)測(cè)控制的滾動(dòng)優(yōu)化可實(shí)現(xiàn)性和系統(tǒng)閉環(huán)魯棒漸進(jìn)穩(wěn)定性的證明。 5、利用GPC并列預(yù)