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随着现代化的工业发展和科学技术的进步,对产品的质量和产量要求的不断提高,对生产经济效益的不断追求以及工业生产过程日趋大型化、复杂化,工作点的变化范围大,使得以往采用工作点附近的线性化模型来设计控制器的线性预测控制已不能满足控制性能的要求。因此,关于非线性模型预测控制的研究已成为控制工程界的重要命题。本文分别针对饱和离散随机非线系统和非线性二次系统这两类被控对象,进行了模型预测控制方法的研究。给出了所提预测控制方法的稳定性分析,并通过仿真实验验证所提方法的有效性。本文的主要工作归纳如下: 1.针对饱和离散随机非线性系统,研究状态反馈H∞模型预测控制问题。该系统同时考虑了执行器饱和、随机发生非线性和外部扰动。利用扇形有界条件将非线性饱和函数分解为线性部分和非线性部分,并且采用概率统计的方法刻画系统的随机非线性。基于 Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式(LMI)技术给出了保证H∞性能和闭环系统随机稳定的充分条件。最后通过仿真算例验证所提H∞模型预测控制方法的可行性和有效性。 2.针对离散时间非线性二次系统,研究状态反馈模型预测控制问题。对于一个给定的多面体初始可行集,设计状态反馈模型预测控制器,利用线性矩阵不等式技术,给出使闭环系统稳定且成本函数达到最小的充分条件。基于Lyapunov稳定性定理证明了所提模型预测控制算法的可行性和闭环系统稳定性。最后通过仿真算例验证模型预测控制方法的可行性和有效性。