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有界扰动系统高效鲁棒预测控制器设计
资料介绍
摘要：具有有界扰动的有约束线性系统是一类常见的不确定系统.针对此类系统，本文借鉴扰动不变集方法，通过离线设计两个椭圆不变集以降低以往设计的保守性，进而提出一种有界扰动系统的高效鲁棒预测控制器（SD-ERPC）的设计方法.该方法能够较好地处理扰动对系统的影响，在减小控制器在线计算量的同时，扩大原ERPC设计的初始可行域，且具有较好的控制性能.文中给出了SD-ERPC控制器可行性和鲁棒稳定性的理论证明，并通过仿真算例验证了该控制器的有效性.
关键词：模型预测控制；有界扰动；鲁棒稳定性；高效鲁棒预测控制器
由于可以方便地处理各种约束，模型预测控制（model predictive control，MPC）从问世以来就受到工业界和学术界的广泛重视[1.2].在实际应用中，模型的不确定性和外加扰动是不可避免的，因此鲁棒预测控制作为模型预测控制的一个重要分支近年来受到学术界的普遍关注.
针对具有有界扰动的线性系统，Chisci等l提出一种鲁棒控制器，将预测时域内的各步系统状态强制在一个考虑了扰动的更小范围中.Scokaert在优化问题中考虑所有可能的扰动序列对系统状态的影响，并以此为基础设计双模控制器.而Mayne等在文[5]中利用线性系统的叠加性，将系统当前状态分成扰动分量和名义系统分量，进而分别设计反馈控制律和预测控制器.
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