[發(fā)明專利]單調(diào)整系數(shù)預(yù)測函數(shù)控制設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810184725.9
• 申請(qǐng)日: 2018-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN108445754B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡建根;尹峰;李泉;羅志浩;蘇燁;陳波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.單調(diào)整系數(shù)預(yù)測函數(shù)控制設(shè)計(jì)方法，將工業(yè)過程控制系統(tǒng)中一階慣性環(huán)節(jié)加純遲延對(duì)象作為預(yù)測被控模型，該對(duì)象的特征是純遲延時(shí)間相對(duì)于慣性時(shí)間的比值大于0.5，其特征在于，包括如下步驟：

1)采用一個(gè)階躍函數(shù)，得出最優(yōu)控制律，令預(yù)測步長為1得到一種單步最優(yōu)控制律；

2)利用單個(gè)調(diào)整系數(shù)方法，根據(jù)被控對(duì)象遲延時(shí)間和慣性時(shí)間設(shè)計(jì)單調(diào)整系數(shù)公式，給出具體的最優(yōu)控制律；

3)對(duì)最優(yōu)控制律進(jìn)行仿真驗(yàn)證；

所述的預(yù)測被控模型為：

其中

式中，K_m為對(duì)象增益，T_m為對(duì)象慣性時(shí)間，T_d為對(duì)象延遲時(shí)間；

步驟1)中，當(dāng)采用階躍函數(shù)時(shí)有：

u(k+i)＝u(k),i＝1,2...H-1，

式中，u(k+i)為第k+i時(shí)刻被控對(duì)象的控制量，u(k)為第k時(shí)刻被控對(duì)象的控制量，H為預(yù)測時(shí)域；

當(dāng)T_d＝0時(shí)，將對(duì)象離散化，并對(duì)性能指標(biāo)求偏導(dǎo)獲得最優(yōu)控制律為：

式中，c(k+H)為第k+H時(shí)刻被控對(duì)象的設(shè)定值，c(k)為第k時(shí)刻被控對(duì)象的設(shè)定值，y(k)為第k時(shí)刻被控對(duì)象的輸出，y_m(k)為第k時(shí)刻預(yù)測被控模型的輸出，T_R表示設(shè)定值濾波時(shí)間常數(shù)，T_s表示采樣周期；

令H＝1，則上式得：

由于是階躍信號(hào)，c(k+1)＝c(k)，因此由上式得：

式中，e(k)＝c(k)-y(k)，T_R表示設(shè)定值濾波時(shí)間常數(shù)，T_s表示采樣周期；

步驟2)中，令為調(diào)整系數(shù)m，得出單調(diào)整系數(shù)預(yù)測函數(shù)控制律：

調(diào)整系數(shù)m的計(jì)算公式如下：