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一种新型离线鲁棒预测控制器算法在锅炉控制系统中的应用

作　者: 黎智
导　师: 郭世明
学　校: 西南交通大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 鲁棒预测控制多面体不变集离线设计 PLC
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 35次
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内容摘要

模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)作为一类采用在线滚动优化的控制算法,以其良好的控制性能,灵活的处理各类约束的能力,受到工业界和理论界的广泛重视。这种控制算法基于线性或非线性模型,对系统未来状态进行预测,进而采用滚动优化对系统控制进行优化。但是,由于实际对象往往具有模型不确定性或扰动,我们通常无法获得系统的精确模型,因此鲁棒预测控制成为现代预测控制研究的热点。本文首先介绍了预测控制的原理和几种典型的预测控制算法；接着,介绍了一种目前最新的离线鲁棒预测控制综合算法以及此算法的应用策略；然后,将此算法与一个温度恒定、液位(出水压力)恒定的锅炉控制系统模型相结合,设计出基于MATLAB的仿真程序软件,对系统运行过程进行仿真,并将仿真的结果与传统的PID控制进行对比分析；最后,通过PLC编程来实现该算法,以验证该方法的实用性。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-9
第一章绪论  9-11
第二章鲁棒控制与预测控制基础  11-23
  2.1 模型预测控制(MPC)介绍  11-17
  2.2 预测控制的基本特征  17-20
  2.3 鲁棒控制(Robust Control)介绍  20-21
  2.4 本文所用理论的研究要点  21-22
  2.5 本章小结  22-23
第三章一种新型离线鲁棒预测控制器设计算法  23-30
  3.1 问题描述  23-26
  3.2 基于多面体不变集的离线算法  26-28
  3.3 本章小结  28-30
第四章新型离线鲁棒预测控制器设计算法应用  30-36
  4.1 控制对象介绍  30-31
  4.2 MATLAB仿真软件编程  31-33
  4.3 系统仿真结果及分析  33-34
  4.4 控制效果对比分析  34-35
  4.5 本章小结  35-36
第五章算法的测试平台设计  36-47
  5.1 测试平台的硬件设计  36-42
    5.1.1 S7-300PLC系统硬件相关介绍  36-37
    5.1.2 现场设备介绍  37-40
    5.1.3 硬件系统结构  40-42
  5.2 测试平台的软件设计  42-46
    5.2.1 系统的软件开发环境  42-43
    5.2.2 PLC控制程序设计  43-45
    5.2.3 人机界面程序设计  45-46
  5.3 本章小结  46-47
第六章测试实验及结果分析  47-56
  6.1 算法的硬件测试过程  47-54
    6.1.1 各器件的理想化处理  47-51
    6.1.2 系统数学模型的调整  51-54
  6.2 测试过程和结果分析  54-56
结论  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-62
附录  62-66
攻读硕士学位期间发表论文  66

一种新型离线鲁棒预测控制器算法在锅炉控制系统中的应用

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