修改的主动干扰拒绝预测控制:SISO系统的固定顺序状态空间公式.
Blanca Viviana Martínez Carvajal1, Javier Sanchis Sáez1, Sergio García-Nieto Rodríguez1
1Instituto Universitario de Automática e Informática Industrial, Universitat Politècnica de València, València, 46022, Spain.
本研究介绍了一种新的控制策略,将模型预测控制 (MPC) 和主动干扰拒绝控制 (ADRC) 结合起来,用于没有精确模型的系统. 它有效地处理干扰和约束,以提高系统性能.
科学领域:
- 控制系统工程 控制系统工程
- 自动化和机器人技术
- 非线性系统分析 非线性系统分析
背景情况:
- 基于模型的控制策略通常需要准确的系统模型,对于复杂或未知的系统来说,很难获得这些模型.
- 现有的方法很难同时有效地解决模型不确定性,外部干扰和系统约束.
- 主动干扰拒绝控制 (ADRC) 和模型预测控制 (MPC) 是强大的技术,但在独立应用于没有识别模型的受约束系统时具有局限性.
研究的目的:
- 为缺乏名义识别模型的系统开发一个集成ADRC和MPC的新控制策略.
- 为了使受约束的线性和非线性系统能够在模型不确定性和外部干扰的情况下进行可靠的控制.
- 通过使用简化工厂实现和扩展状态观察员 (ESO) 来放松严格的建模要求.
主要方法:
- 一个新的控制架构,融合了状态空间模型预测控制 (MPC) 和主动干扰拒绝控制 (ADRC).
- 使用第三级离散扩展状态观察器 (ESO) 来估计未建模的动态和系统状态.
- 将总扰动补偿项纳入优化问题的约束中,以有效地处理约束.
主要成果:
- 拟议的控制策略成功估计并拒绝未知的干扰和模型不匹配.
- 通过将扰乱补偿集成到优化框架中,有效地处理系统约束.
- 通过验证示例,在伺服调节任务中证明了对线性和非线性系统的适用性.
结论:
- 新的ADRC-MPC集成控制策略为没有名义识别模型的受约束系统提供了强大的解决方案.
- 该方法放松了建模要求,同时在存在不确定性和干扰的情况下保持高性能.
- 这项工作为复杂系统的先进控制提供了一个统一的框架,增强了伺服调节能力.
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