基于凸多面体描述的不确定大系统的分散鲁棒预测控制研究

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1、万方数据分类号：029UDC-密级：学校代号：11845学号：2111214008广东工业大学硕士学位论文(理学硕士)基于凸多面体描述的不确定大系统的分散鲁棒预测控制研究关文文指导教师姓名、职称：金塑丞熬援学科(专业)或领域名称：塑堂学生所属学院：廛旦麴堂堂院论文答辩日期：2Q!三玺鱼旦!旦万方数据ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofScience)DeCentraI．zedRobustPredictiveControlforUncertainLarge—s

2、caleSystemwithConvexPolyhedralDescriptionCandidate：GuanWenwenSupervisor：Prof．JinChaoyongJune2015SchoolofAppliedMathematicsGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．China，510520万方数据摘要在实际工程过程中，规模庞大、结构复杂的系统无时不在，例如电力系统、宇航系统、大型的空间结构等大规模的系统．由于集中控制会导致整个控制系统的信息交换十分复杂，所以我们采用分散控制去处理大系统的控制问题．对于

3、复杂的大系统，分散结构能够解决高维系统中预测控制的实时性问题，而预测控制能够解决模型的不确定因素，因此将分散控制与预测控制互补结合得到分散预测控制．它是解决大系统控制问题的有效方法．所以本文基于凸多面体描述的不确定大系统，运用￡脚方法和Lyapunov稳定性理论研究其分散鲁棒预测控制问题．本文的主要内容如下：首先阐述了选题的背景和意义，详细叙述了预测控制的基本原理及其发展研究状况，接着介绍了鲁棒预测控制以及阐述了其发展研究情况，其中具体介绍了凸多面体的鲁棒预测控制的研究情况．其次介绍模型不确定性的两种描述形式，接着介绍线性矩阵不等式的相关知识，具体介绍了Schur补引理以及如何利用它来将

4、非线性矩阵不等式转化成线性矩阵不等式．最后，针对一类多面体不确定大系统，当系统状态不可测时，讨论其基于输出反馈的鲁棒预测控制问题，采用构造Lyapunov函数和朋灯方法以及变量变化思想，将无限时域“最小一最大”优化问题转化为凸优化问题求解，给出了输出反馈控制律存在的充分条件和显式表达式，所得控制器使闭环大系统鲁棒稳定．仿真实例验证了算法的有效性．关键词：预测控制；分散控制；鲁棒预测控制；不确定大系统；线性矩阵不等式万方数据广东工业大学硕士学位论文ABSTRACTIntheprocessofpracticalengineering，largescaleandcomplicatedstruc

5、turesystemsarevisibleeverywhere，suchaSelectricpowersystems，aerospacesystems，large—scalespacestructuresystemsetc．Duetothecentralizedcontrolwillmaketheexchangeofinformationofthewholecontrolverycomplex，weadoptthedistributedcontrolforthelarge—scalesystems．Forthelargecomplexsystem，decentralizedstructu

6、reCansolvethereal—timeproblemofthepredictivecontrolofhighdimensionalsystems，andthepredictivecontrolcallsolvetheuncertainfactorsofthemodel．Sowemakeacomplementarycombinationofdecentralizedcontrolandpredictivecontrol，thenwecangetthedecentralizedpredictivecontr01．Itisaneffectivemethodtosolvethecontro

7、lproblemsinlargescalesystems．Inthispaper，baSedontheconvexpolyhedrondescriptionofthelarge—scalesystems，westudythedecentralizedrobustpredictivecontrolproblembyusingtheLMImethodandtheLyapunovstabilitytheory．Themaincontent