摘要：By proposing the multi-step control set and using it as the terminal set, a new design method of robust model predictive control (MPC) is presented for the constrained polyhedral uncertain systems. Through designing a series of feedback control laws, the new robust controller can achieve large feasible region and high control performance. The characteristic property of the multi-step control set also makes it possible to derive an algorithm with low online computation burden. It could make a good trade off among the initial feasible region, the control performance, and the online computation burden. The numerical examples verify these results.

摘要：高效鲁棒预测控制(ERPC)是一种在线计算量较小,且控制性能较好的鲁棒预测控制算法.但采用单一椭圆不变集的设计方法存在保守性.本文采用衰减集结策略,通过离线设计在系统状态空间中投影彼此正交的两个椭圆不变集,在线进行凸组合的方法设计ERPC控制器,使系统初始可行域进一步扩大,并在一定程度上改善了控制性能.

摘要：具有有界扰动的有约束线性系统是一类常见的不确定系统.针对此类系统,本文借鉴扰动不变集方法,通过离线设计两个椭圆不变集以降低以往设计的保守性,进而提出一种有界扰动系统的高效鲁棒预测控制器(SD-ERPC)的设计方法.该方法能够较好地处理扰动对系统的影响,在减小控制器在线计算量的同时,扩大原ERPC设计的初始可行域,且具有较好的控制性能.文中给出了SD-ERPC控制器可行性和鲁棒稳定性的理论证明,并通过仿真算例验证了该控制器的有效性.

摘要：针对网络控制系统中存在的随机掉包和延迟情况,采用前向和反馈补偿设计网络状态观测器,并运用状态预估的方法设计网络预估控制系统(PNCS),作为网络控制系统中的掉包和延迟的整体解决方案.同时介绍PNCS系统各部分设计的方法,并给出了闭环系统的稳定性条件.最后通过一个仿真算例验证了该系统的有效性.

摘要：针对具有有界扰动的多胞不确定约束系统,基于混合H_2/H_∞指标,提出一种鲁棒预测控制器设计方法.该控制器在保证系统对外界扰动的抑制指标前提下,具有较好的控制性能.同时,考虑了该控制器的可行性设计问题,通过附加约束保证了预测控制器的递归可行性.

摘要：针对多包描述的不确定系统,提出一种新的鲁棒约束预测控制器.离线设计多包系统worst-case情况下性能最优的不变集,在线求解多包系统无穷时域性能指标的min-max优化问题.设计方法采用了时变的终端约束集,扩大了初始可行域,并能获得较优的控制性能.仿真结果验证了该方法的有效性.

摘要：针对具有结构不确定性的时滞系统,设计了闭环鲁棒预测控制算法.该控制算法基于控制不变集方法,通过采用双模控制和闭环控制策略,增加了控制设计的自由度,进而扩大了系统的初始可行域并能获得较优的控制性能.仿真结果验证了该方法的有效性.

摘要：本文针对地铁列车自动运行系统(automatic train operation,ATO)一般运行情况以及晚点延迟发车情况下的节能问题,基于预测控制算法设计了地铁节能优化控制算法.利用预测控制算法的在线滚动优化特性,通过设计含有能量消耗趋势优化项的控制目标函数,控制算法能够针对节能目标实现快速动态调整.通过调节目标函数中各优化项权重的相对大小,节能算法可以在满足列车时间与路程运行指标的同时,达到降低能耗的目的.在MATLAB平台上利用真实车辆模型对提出的节能优化控制算法进行了仿真,在列车不延迟与延迟的情况下,算法都很好地平衡了跟踪目标与节能目标,为地铁能耗动态优化控制提供了可行方案.

摘要：本文提出了一种基于约束预测控制的机械臂实时运动控制方法.该控制方法分为两层,分别设计了约束预测控制器和跟踪控制器.其中,约束预测控制器在考虑系统物理约束的条件下,在线为跟踪控制器生成参考轨迹;跟踪控制器采用最优反馈控制律,使机械臂沿参考轨迹运动.为了简化控制器的设计和在线求解,本文采用输入输出线性化的方式简化机械臂动力学模型.同时,为了克服扰动,在约束预测控制器中引入前馈策略,提出了带前馈一反馈控制结构的预测控制设计.因此,本文设计的控制器可以使机械臂在满足物理约束的条件下快速稳定地跟踪到目标位置.通过在PUMA560机理模型上进行仿真实验,验证了预测控制算法的可行性和有效性.

摘要：提出一种基于多面体不变集的离线鲁棒预测控制器综合算法.该算法离线确定一组反馈控制律及其对应的不变集,在线控制时根据当前状态所处的位置选择相应的控制律,不仅扩大了初始可行域,还能在一定程度上改善控制性能.仿真结果表明了采用多面体不变集的优越性.