分數(shù)階模型預測控制算法的研究.pdf

1、分數(shù)階微積分理論研究不是新興的，但其在控制領(lǐng)域的研究仍然是一個熱門的研究方向。傳統(tǒng)控制理論的研究是針對整數(shù)階模型和整數(shù)階控制器的，而實際系統(tǒng)過程在本質(zhì)上是分數(shù)階的，運用整數(shù)階系統(tǒng)模型難以更好描述某些類型系統(tǒng)的動態(tài)過程。以整數(shù)階模型為基礎(chǔ)設(shè)計的整數(shù)階控制器來控制實際過程中的分數(shù)階系統(tǒng)是難以獲得很好地控制性能的。隨著實際生產(chǎn)過程對控制精度、原料成本、安全等要求越來越高，需要更精確的模型來描述實際過程，更好的控制器來實現(xiàn)良好的控制性能。

2、>　　本文在前人的研究基礎(chǔ)上，主要在以下兩個方面做了研究：一方面，針對一類分數(shù)階系統(tǒng)提出了一種分數(shù)階預測函數(shù)控制器的設(shè)計方法，利用Oustaloup近似方法將分數(shù)階系統(tǒng)近似為整數(shù)階系統(tǒng)，然后利用Grünwald-Letnikov分數(shù)階微積分定義將整數(shù)階預測函數(shù)控制擴展到分數(shù)階預測函數(shù)控制，將分數(shù)階積分算子引入目標函數(shù)，最后求出分數(shù)階控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制律，仿真實驗驗證了分數(shù)階控制器具有更好地控制效果。另一方面，針對分數(shù)階系統(tǒng)描述的加熱爐溫