[发明专利]一种连续搅拌釜式反应器系统的广义预测控制算法

摘要

本发明涉及一种连续搅拌釜式反应器系统的广义预测控制算法，对连续搅拌釜式反应器系统建立非线性模型，并将其转换为基于U模型的输出预测模型；设定参考轨迹，对该输出预测模型进行广义预测控制，得到系统的伪输入；然后采用弦截法进行迭代计算得到系统的实际输入；本发明采用弦截法与U模型相结合，使得在求解有关实际输入的非线性方程时，避免了使用牛顿迭代算法时所遇到的求导问题，并减少了计算时间，同时具有较快的收敛速度；简化了非线性系统控制设计问题。

主权项

一种连续搅拌釜式反应器系统的广义预测控制算法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1.构建连续搅拌釜式反应器系统所对应的非线性模型结构，并将非线性模型结构转换为的U模型表达式，获得连续搅拌釜式反应器系统所对应的U模型表达式，然后进入步骤2；步骤2.根据连续搅拌釜式反应器系统反馈的调节因子，构建符合预设要求的连续搅拌釜式反应器系统输出变化轨迹；然后进入步骤3；步骤3.根据连续搅拌釜式反应器系统中广义预测控制器的中间参数，结合丢番图方程，针对连续搅拌釜式反应器系统所对应的U模型表达式，获得连续搅拌釜式反应器系统所对应基于U模型的输出预测模型，然后进入步骤4；步骤4.求解获得丢番图方程的初始解和递推公式，然后进入步骤5；步骤5.根据连续搅拌釜式反应器系统中广义预测控制器的中间参数，结合丢番图方程的初始解和递推公式，针对连续搅拌釜式反应器系统所对应基于U模型的输出预测模型进行求解，获得多步预测输出值，然后进入步骤6；步骤6.根据连续搅拌釜式反应器系统所对应基于U模型的输出预测模型，以及多步预测输出值，结合所构建符合预设要求的连续搅拌釜式反应器系统输出变化轨迹，获得广义预测控制器的最优控制律，然后根据广义预测控制器最优控制律，获得连续搅拌釜式反应器系统的伪输入量，并进入步骤7；步骤7.采用弦截法，针对连续搅拌釜式反应器系统的伪输入量进行求解，获得连续搅拌釜式反应器系统的实际输入量。