近似动态规划在双容水箱预测控制中的应用

摘要

在双容水箱液位优化控制的研究中,由于双容水箱液位控制系统是一个典型的具有大滞后、非线性特征的难控系统,造成系统液位控制不稳定.为解决上述问题,提出一种近似动态规划的预测控制算法,建立反映系统预测时域内参考轨迹与预测输出偏差的性能指标函数J.将函数J的优化问题看作动态规划问题,为了避免“维数灾”,采用近似动态规划求解J的近似值,获得最(次)优控制策略.算法包括评价网络、模型网络和执行网络三部分.评价网络近似性能指标函数,模型网络近似系统输入输出关系,执行网络给出相应控制策略.通过不断在线调整各网络参数,使系统输出逼近参考液位.仿真结果表明,与经典PID算法相比,改进算法表现出更好的控制效果.