一种基于机理模型的非线性预测控制器的参数设计方法

摘要

本发明公开了一种基于机理模型的非线性预测控制器的参数设计方法，其先计算测控系统的机理模型发生变负荷扰动之后控制变量的期望值和输出变量的期望值；然后采用基于Radau配置点的有限元正交配置法对测控系统的机理模型进行离散，得到在每个有限元上状态变量和控制变量各自的拉格朗日多项式逼近；接着采用预测控制的滚动优化方法，构造非线性预测控制器工作的每个控制周期内的优化目标函数模型，再对优化目标函数模型进行离散；最后采用内点优化技术，获取每个控制周期内对应的误差权矩阵、控制权矩阵、控制增量权矩阵以及控制变量；优点是参数整定速度快，且应用设计得到的参数的非线性预测控制器的跟踪误差小、超调量小、调节时间短。