一阶积分过程的双层结构预测控制

摘要

双层结构预测控制已经成为预测控制工业应用的主要模式，上层稳态优化模块结合过程经济目标或跟踪优化计算最优设定点，动态控制模块负责实时动态地对设定点进行跟踪。由于积分过程是开环不稳定的，因而其稳态模型不存在无法进行稳态优化。本文在分析开环稳定过程稳态优化方法技术特点的基础上，提出了适用于积分过程稳态优化的“点”模型以及稳定性条件，由此建立了积分过程的稳态优化数学模型。在稳态优化的问题求解过程中，使用了两阶段法，并在可行性阶段针对积分过程文台优化模型的特点给出了相应的可行性判定与软约束调整算法。最后，结合适用于积分过程的DMC算法，仿真结果表明了本文提出方法的有效性。