工业大系统双层结构预测控制的集中优化与分散控制策略

作     者：邹涛 魏峰 张小辉 

作者机构：中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110016 浙江工业大学信息工程学院杭州310023 新奥智能能源有限公司廊坊065001 

出 版 物：《自动化学报》 (Acta Automatica Sinica)

年 卷 期：2013年第39卷第8期

页      面：1366-1373页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(61074059) 中国科学院知识创新项目(KGCX2-EW-104) 浙江省科技厅公益项目(2011c31040) 浙江省教育厅科研项目(Y201121651) 河北省应用基础研究计划重点基础研究项目(13964509D)资助~~ 

主　　题：预测控制 子系统 前馈控制器 双层结构 大系统 

摘      要：为降低工业大系统模型预测控制(Model predictive control,MPC)在线计算复杂度,同时保证系统的全局优化性能,提出一种集中优化、分散控制的双层结构预测控制策略.在稳态目标计算层(Steady-state target calculation,SSTC),基于全局过程模型对系统进行集中优化,将优化结果作为设定值传递给动态控制层;在动态控制层,将大系统划分为若干个子系统,每个子系统分别由基于各自子过程模型的模型预测控制进行控制,为减少各子系统之间的相互干扰,在各个子系统之间添加前馈控制器对扰动进行补偿,提高系统的总体动态控制性能.该策略的优点在于能确保系统全局最优性的同时降低了在线计算量,提高了工业大系统双层结构预测控制方法的实时性.仿真实例验证该方法的有效性.