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1、第5卷第4期江南大学学报(自然科学版)Vol.5No.42006年8月JournalofSouthernYangtzeUniversity(NaturalScienceEdition)Aug.2006文章编号:1671-7147(2006)04-0394-05多尺度建模在预测控制中的应用11231,2黄鹤,汪国安,邱爱兵,文成林(1.河南大学计算机与信息工程学院,河南开封475001;2.杭州电子科技大学自动化学院,浙江杭州310018)摘要:复杂的工业大系统,利用传统的模型预测控制(MPC)方法对其实施鲁棒性控制时,不可避免地产生因计算复杂而带来巨大的计算负
2、荷问题.首先利用离散正交小波变换(DWT)的多尺度分解技术和解相关能力,将时域中得到的问题变换到多尺度域中,以简化问题的复杂性,并依此在多尺度域中建立起相应的动态模型;然后利用建立的多尺度模型给出一种能并行执行的多尺度模型预测控制算法,以确保系统的鲁棒性和稳定性;最后利用计算机仿真实验结果比较了传统的MPC方法和新的多尺度模型预测控制(MSMPC)方法在性能上的差异.关键词:模型预测控制;参考路径;小波变换;多尺度模型预测控制;复杂性中图分类号:TP273文献标识码:ATheApplicationofMultiscaleModelinginPredictive
3、Control11231,2HUANGHe,WANGGuoOan,QIUAiObing,WENChengOlin(1.SchoolofComputerandInformationEngineering,HenanUniversity,Kaifeng475001,China;2.SchoolofAutomation,HangzhouDianziUniversity,Hangzhou310018,China)Abstract:Inpracticalapplication,aimingatlargeOscalecomplexindustrysystems,toimp
4、lementrobustcontrolofthem,averylargecontrolhorizonisusuallyneededbyusingthetraditionalmodelpredictivecontrol(MPC)methods.Therefore,thehighcomputationalcomplexityandlargecomputationalburdenaretobesolved.Fortheabovecases,thepaperfirstlyusesthemulitscaledecompositiontechniqueanddecorre
5、lationcapabilityfromdiscretewavelettransformstotransformtheoriginalproblemsfromtimedomainintomultiscaledomaintoreducethecomplexityandestablishamultiscalemodel.Secondly,anewmultiscaleparallelMPCalgorithmisproposedbasedonthemultiscalemodel.Thenewalgorithmpossessessomegoodcharacteristi
6、cs.Itreducesthecomplexityandincreasesrunningspeedofalgorithm,Besides,itcanensurerobuststability.Finally,thedifferenceinperformancebetweentraditionalmodelpredictivecontrol(MPC)andmiltiscalemodelpredictivecontrol(MSMPC)canbeclearlyshownbysimulationresult.收稿日期:2006-03-04;修订日期:2006-05-2
7、6.基金项目:国家自然科学基金项目(60434020,60572051);浙江省重点科研国际合作项目(2006C24G2040012).作者简介:黄鹤(1978-),男,福建福州人,计算机控制专业硕士研究生.3通讯联系人:文成林(1963-),男,河南开封人,教授,博士生导师.主要从事信息融合、故障诊断与模型预测控制等研究.Email:wencl@hziee.edu.cn第4期黄鹤等:多尺度建模在预测控制中的应用395Keywords:MPC,referencepath,wavelettransformation,MSMPC,complexity近年来,模型预
8、测控制理论得到了迅速发展,分别为模型预
