从区间模型预测控制到双层结构模型预测控制  

From zone model predictive control to double-layered model predictive control

作　　者：邹涛[1] 王丁丁[2] 潘昊[1] 苑明哲[1] 季忠宛 

机构地区：[1]中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁沈阳110016 [2]浙江工业大学信息工程学院,浙江杭州310023 [3]丽水学院,浙江丽水323000

出　　处：《化工学报》2013年第12期4474-4483,共10页CIESC Journal

基　　金：国家自然科学基金项目(61074059);中国科学院知识创新项目(KGCX2-EW-104);浙江省自然科学基金项目(Y12F030052)~~

摘　　要：模型预测控制算法(MPC)存在设定点控制与区间控制两种策略,区间预测控制较之设定点控制在技术上具有先进性。目前,主流的预测控制软件技术均采用双层结构,即上层稳态优化计算最优设定点,下层动态控制负责动态跟踪最优设定点。从过程稳态的角度出发,分别对区间预测控制和双层结构预测控制进行了机理分析,从定性与定量两个方面比较了这两者的异同点,提出并证明了两者的一致性条件。论述了双层结构预测控制较之单层结构下的区间控制更具先进性。There exist two different strategies in model predictive control （MPC）, i.e. , set-point control and zone control. In comparison, zone MPC is thought to be a better strategy. However, there exists an improved set-point control strategy, i.e. , double layered MPC, which computes set points through the steady-state target calculation in the same control cycle. In this paper, from the aspect of process steady state, the principles of zone control and double-layered MPC are analyzed. We discuss the differences and similarities between the two strategies both qualitatively and quantitatively, and prove that the two strategies are consistent in a certain context. Simulation results are given to validate the conclusion.

关 键 词：模型预测控制 区间控制 稳态优化 

分 类 号：TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]