《模型預測控制的內在魯棒性研究》是依託吉林大學，由於樹友擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：模型預測控制的內在魯棒性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：於樹友
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
內在魯棒性是指保證名義穩定性的系統 “自動” 具有的抑制擾動和不確定性的能力。本項目研究具有控制約束、狀態約束和終端約束的保證名義穩定性的非線性預測控制算法的內在魯棒性，包括最佳化問題的可行性和系統的魯棒穩定性。對於連續時間系統，我們已經證明了具有控制約束和終端約束的預測控制算法的內在魯棒性。首先研究預測控制算法的可行集的性質，包括可行集的緊性和兩個相鄰可行集的最小距離。利用兩個相鄰可行集之間的最小距離，以保證最佳化問題可行為條件估算允許擾動的數學特徵。對於連續時間系統結合考慮具有控制約束和終端約束的預測控制算法內在魯棒性結論，證明受控系統具有魯棒穩定性。對於離散時間系統，證明存在關於系統狀態連續的最佳化問題的值函式的上界，利用這個上界函式推斷系統的魯棒穩定性。證明了預測控制算法的內在魯棒性，就可以忽略小擾動和不確定性的影響，直接設計保證穩定性的控制器。因而本項目具有重要的學術價值和套用價值。
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結題摘要
本項目研究預測控制的內在魯棒性。證明了保證名義穩定性的預測控制策略具有內在魯棒性（最佳化問題中考慮控制約束、狀態約束和終端約束）；提出了保證穩定性和滿足控制約束、控制增量約束、狀態約束和終端約束的非線性預測控制策略。提出了具有幅值有界擾動的線性系統最小魯棒不變集的設計方法。研究預測控制的魯棒性綜合。提出了具有機會約束的系統的預測控制策略，算法可以保證機會約束滿足和受控系統的均方穩定。針對具有慢變、幅值有界的擾動的系統，提出了基於擾動觀測器的線性系統魯棒預測控制策略，擾動觀測器估計並且補償擾動對系統動態的影響，預測控制保證約束滿足並且最佳化系統的性能。提出具有擾動觀測器的非線性預測控制策略，在設計預測控制器時用擾動觀測值代替擾動值來預測系統的動態，並且用基於擾動觀測器的非線性預測控制策略解決輪式移動機器人的路徑跟蹤控制和機械臂的位置控制。
