双层结构模型预测控制算法讨论摘要双层结构模型预测控制算法不但解决了模型预测控制中选取设定值的问题,而且实现了将系统稳定性、经济性及设定值优化和设定值追踪进行分离,使结构更加清楚。由于预测控制算法要求在线求解有约束的优化设定值,因此当前大型工业系统中预测控制算法的应用存在在线计算量大的问题,大大制约了预测控制算法的进展与应用。当前国内外对模型预测控制算法的理论讨论与分析还不完善,因此该控制算法应用于大系统中欠缺相应的理论支持。通过分析稳态优化层和动态控制层的双层结构模型预测控制算法,对该控制算法的稳态层与动态层进行改造,进而得出上层集中优化下层分散控制的双层结构控制算法。该控制算法不仅能减少大型系统在线求解量,而且能够保证该系统的整体最优的特性。本文主要从以下几个方面进行了系统讨论: 1)对模型预测控制策略基本原理进行阐述,且基于该控制策略详细介绍了动态矩阵控制算法。2)采纳双层的结构模型预测控制算法,上层稳态优化层通过计算稳态目标得出最优点,下层动态优化层则选用动态矩阵控制算法对最优点进行追踪,实现系统的优化与控制。3)得出稳态层集中优化与动态层分散控制的双层结构模型预测控制算法并通过仿真控制策略的有效性。关键字:双层结构模型预测控制,集中优化,分散控制,动态矩阵控制算法目录1 绪论...............................................................................................................11.1 讨论背景及意义......................................................................................................11.2 模型预测控制进展现状..........................................................................................11.3 本文讨论的主要内容..............................................................................................22 模型预测控制基本原理...............................................................................42.1 模型预测控制基本原理..........................................................................................42.2 动态矩阵控制算法..................................................................................................63 双层结构模型预测控制..........................................................................