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本文研究了非一致采样预测控制的若干问题。主要内容分为两部分:第一部分是非一致采样预测控制系统的设计,包括非一致采样系统状态观测器的设计、非一致采样Min-max鲁棒广义预测控制算法;第二部分对非一致采样预测控制系统进行性能分析。研究表明:
⑴针对连续时间单输入单输出系统非一致采样后得到的系统模型,设计了非一致采样系统状态观测器。针对采样后得到的非一致采样系统,通过提升技术将控制信号提升,使输入输出同周期采样,提出一种计算量少的非一致采样系统状态观测器设计方法,并且分别从时域和频域两个方面来说明方法的正确性。由于提升控制信号后,控制信号的计算仅仅依赖于采样时刻的观测状态,因此可以不用在采样间隔内计算观测状态。
⑵针对一类在生产实际过程中有着广泛应用的非一致采样系统,提出了一种基于观测器的状态反馈预测控制算法.在先前设计的状态观测器的基础上,应用线性矩阵不等式的方法,将无穷时域二次性能指标的优化问题转化为可求解的线性规划问题,得到了有关非一致采样系统稳定性的新结论。所得到的结果为非一致采样状态反馈预测控制系统的设计提供了一个新的思路。
⑶给出了一类新的非一致采样Min-max鲁棒广义预测控制。此算法是针对已有文献中的双速率采样预测控制算法提出来的.通过增加受限输出时域和在性能指标中引入干扰项的方法,设计了鲁棒性较强的控制律,有效的减弱了干扰对系统的影响,在此基础上,对系统的鲁棒稳定性进行了分析。
⑷对所提出的各类预测控制算法进行了仿真研究,证明了算法的有效性。