[发明专利]一种波浪发电装置模型预测控制方法、装置和电子设备

权利要求书

1.一种波浪发电装置模型预测控制方法，其特征在于，包括：

获取第k时刻的所述波浪发电装置的系统状态和从第k时刻到第k+N+M-1时刻中各时刻的波浪激励力预测值；其中，第k时刻到第k+N-1时刻为优化时间区间；第k+N时刻到第k+N+M-1时刻为外推时间区间；

根据获取到的第k时刻的所述波浪发电装置的系统状态、从第k时刻到第k+N-1时刻中各时刻的波浪激励力预测值和从第k时刻到第k+N-1时刻中各时刻的电机推力预测值，得到第k+1时刻到第k+N时刻的波浪发电系统的系统状态预测值；

根据外推控制律、第k+N到第k+M+N-1时刻中各时刻的波浪激励力预测值、以及所得到的第k+N时刻的系统状态预测值，得到所述外推时间区间内各时刻的系统状态预测值和所述外推时间区间内各时刻的电机推力预测值；

利用所述优化时间区间内各时刻的系统状态、电机推力预测值以及波浪激励力预测值，以及所述外推时间区间内各时刻的系统状态、电机推力预测值以及波浪激励力预测值，得到优化评价指标；

利用优化算法，对所述优化时间区间内各时刻的所述电机推力预测值进行处理，得到所述优化时间区间内各时刻的最优电机推力预测值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据获取到的第k时刻的所述波浪发电装置的系统状态、从第k时刻到第k+N-1时刻中各时刻的波浪激励力预测值和从第k时刻到第k+N-1时刻中各时刻的电机推力预测值，得到第k+1时刻到第k+N时刻的波浪发电系统的系统状态预测值，包括：

x_k+1＝f(x_k,u_k,w_k)

x_k+2＝f(x_k+1,u_k+1,w_k+1)

…

x_k+N＝f(x_k+N-1,u_k+N-1,w_k+N-1)

其中，x_k+1,x_k+2,…,x_k+N表示k+1,k+2,…,k+N时刻的系统状态预测值，u_k,u_k+1,…,u_k+N-1表示k,k+1,…,k+N-1时刻的任意预测控制序列，w_k,w_k+1,…,w_k+N-1表示k,k+1,…,k+N-1时刻的波浪激励力预测值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外推控制律，包括：

所述外推控制律满足以下公式：

μ(x_i)＝-R_gv_i+K_gz_i,i＝k+N,…,k+N+M-1

其中，x_i表示外推时间区间内各时刻的系统状态预测值；μ(x_i)表示外推时间区间内各时刻的系统状态预测值的外推控制律控制推力；v_i表示外推时间区间内各时刻的浮体速度；z_i表示外推时间区间内各时刻的浮体位置；R_g表示电机等效阻尼系数；K_g表示电机等效弹性系数。