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An on-line constraint softening strategy to guarantee the feasibility of dynamic controller in double-layered MPC

Chinese Journal of Chemical Engineering 2017年第12期25卷 1805-1811页

作者： Hongguang Pan Weimin Zhong Zaiying Wang School of Electrical and Control Engineering Xi'an University of Sdence and Technology Xi'an 710071 China Key Laboratory of Advanced Control and Optimization for Chemical Processes Ministry of Education East China University of Sdence and Technology Shanghai 200237 China

A double-layered model predictive control(MPC), which is composed of a steady-state target calculation(SSTC)layer and a dynamic control layer, is a prevailing hierarchical structure in industrial process control. Based on the reason analysis of the dynamic controller infeasibility, an on-line constraints softening strategy is given. At first, a series of regions of attraction(ROA) of the dynamic controller is calculated according to the softened constraints;then a minimal ROA containing the current state is chosen and the corresponding softened constraint is adopted by the dynamic controller. Note that, the above measures are performed on-line because the centers of the above ROA are the steady-state targets calculated at each instant. The effectiveness of the presented strategy is illustrated through two examples.

关键词： Model predictive control steady-state target calculation Dynamic control Feasibility Region of attraction

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