鲁棒预测控制系统的性能评估基准

能极 限理论推广 到多变量系统 ， 针对模 型预测控 制（ Ｃ 系统建立 了其控制性能评估 基准及输 出反馈鲁棒 ＭＰ ）
Ｍ Ｃ基准 控 制 器 。基 准 控 制 器 实现 了闭 环 系 统 跟 踪 性 能 与 鲁 棒 稳 定 性 能 的 折 衷 。 在 基 准 控 制 器作 用 下 ， Ｐ 闭 环 系 统 的 控 制性 能 独 立 于 控制 器 参 数 。 关 键词 ： 动响 应 ； 本 设 计 极 限 ； 敏性 ； 性 多变 量 系统 ； 棒 稳 定性 扰 基 灵 线 鲁 中图分 类 号 ： Ｍ ３ １２ 文献 标 志 码 ： 文 章编 号 ：６ ３６４ （ ００ １４ ３ －６ Ｔ ０ ． Ａ １７ － ０ ２ １ ） １） ６０ ５ ０
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｎ ｈ ｒ ｆｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ａ ｓ ｓｍｅ ｓ ｔｅ ｂ ｓ ｎ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｓ ｅ ｓ ｎ ． ｔａ ｔ ｅ ｂｅ ｃ ｍａ ｋ ｏ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｓ ｅ ｓ ｎｔｗａ ｈ ａ ｅ ｉ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ａ ｓ ｓｍｅ ｔ
１９ ９ ６年 Ｈ ｒｓ 评 价 基 准 推 广 到 多输 入 多 输 出 ａｒ 将 ｉ
控 制性能评估 的基准 主要有最 小方差 、Ｑ指标 及 Ｌ 时域性能指标 。评估 基准并非 能完全 刻划 系统 的
基本性 能极 限 ， 论是 最 小 方 差 还是 Ｌ 不 Ｑ指标 都 不 能使 某一系 统所 有性 能 同时达 到 最佳 ， 能 使 只
Ｔｈ ｒ ｓ ｎ ｈｅ ｒ ｆＳ Ｓ ｓ ｔｍ ｂ ｎ ｈ ｒ ｓ ｅ ｔｎ ｅ ｏ Ｍ Ｉ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔｔ ｏ ｙ ｏ Ｉ Ｏ ｙｓｅ ｅ ｃ ｍａ ｋ ｗａ ｘｅ ｄ ｄ ｔ ＭＯ ｓ ｓｅ ． Ｔｈｅ ｂ ｎ ｈ ａｋ ｔ ｈｅ Ｍ ＰＣ ａ ｄ ｔ ｅ ｙ ｔｍ ｅ ｃ ｍ ｒ ｏ ｔ ｎ ｈ ｏ ｔ ｕ ｅ ｄ ａ ｋ ｒ ｂ ｔｎｏｍ ｏ ｔｏｌｒｗｅ ｅ ｅ ｔｂ ｉｈ ｄ．Ｔｈｅ ｔａ ｏ ｓ ｂ ｔ ｅ ｒ ｃ ｎ ｎ ｐ ｃｆｅ ｔ ｂｌｔ ｆｒ — ｕ ｐ ｔｆｅ ｂ ｃ ｏ ｕｓ ｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｓａ ｌｓ ｅ ｅ ｒｄｅ ｆ ｅｗｅ ｎ ｔａ ｋｉｇ ａ ｄ ｓ ｅ ｉ ｄ ｓａ ｉｉ ｏ ｏ ｉ ｙ ｂ ｔｓａ ｉ ｔ ｆｃｏ ｅ ｏ ｐ ｓ ｔｍ ｓａ ｈ ｅ ｅ ｙ ｔ ｒ ｃ ｎ ｒｌｅ ． Ｕｎ ｅ ｈ ｏ ｔｏ ｆｎ ｒ ｏ ｔｏｌ ｒｔ ｅ ｃ ｎ— ｕｓ ｔ ｂｌ ｙ ｏ ｌｓ ｄ ｌｏ ｙｓｅ ｗａ ｃ ｉｖ ｄ ｂ ｈｅｎｏｍ ｏ ｔｏ ｌｒ ｉ ｄ ｒｔｅ ｃ ｎｒ ｌｏ ｏ ｃ ｎ ｒｌｅ ｈ ｏ ｍ ｔｏ ｅｆｒ ｎｃ ｆｔｅ ｃｏ ｅ ｏ ｐ ｓ ｓｅ ｗａ ｏ ｒ ｌ ｒｐａａ ｔｒｉ ｄ ｐ ｎ ｎ ． ｒ ｌｐ ｒｏｍａ ｅ ｏ ｈ ｌｓ ｄ ｌｏ ｙ ｔｍ ｓ ｃ ｎｔｏｌ — ｒ ｍｅｅ —ｎ ｅ ｅ ｄｅ ｔ ｅ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ：ｄｉｔ ｂａ ｅ ｒ ｓ ｏｎ ｅ；ｆ ｄａ ｅ ａ ｓｇ ｌｍ ｉａｔｏ ｄ ｓｕｒ ｎｃ ｅ ｐ ｓ ｕｎ ｍ ｎｔ ｌｄｅ ｉｎ ｉ ｔ ｉｎｓ；ｓ ｎｓｔｖｉｙ； ｌｎ ａｒ ｍ ｕｌｉａｒａ ｅ ｓ ｓ ｅ ｉｉ ｔ ｉｅ ｔｖ ｉｂｌ ｙ －
（Ｉ Ｍ ＭＯ） 系统 Ｊ 随 后 出 现 的许 多 评 估 方 法都 是 ， 在 此基础 上发展起 来的 。文献 ［ ］ ３ 研究 的是状 态
变 量和控 制输 入均 受限 的连续 系 统 的 Ｌ Ｑ性能 极
系统 的性能进 行折 衷 ， 在性 能 折衷 情 况下 对 系统
限问题 。Ｃ ｅ ， ｉ 和他 们 的合 著 者 研 究 了 ｈｎ Ｑｕ 线性连 续系统 和线性 离散 系统 的 Ｌ Ｑ性 能极 限 问
ｔｍ ；ｒ ｂｕｓ ｔ ｂｉｉｙ ｅ ｏ ｔｓ ａ ｌｔ
０ 引 言
控 制系统性 能 影 响工 业过 程 的运 行 可靠 性 、 安全性 ， 影响工业 产品 的质 量 ， 如何 利用工业 对象 的输 出实测数据来 实现 工业 控制 系统性 能的在线
的一个解析 解 ， 即该 折衷 与 被控 对 象本 质 特性 的 联系， 如开 环零点 、 点等 。 极 如要考 虑控制 系 统 响应 的 时域性 能 ， 要 考 就
虑 时域 上 的一 些基 准。关键是 要看控 制器设计 的
目标 是什么 。 １８ ９ ９年 Ｈ ｒｓ ａｒ 在文献 ［ ］ ｉ １ 中最早提 出利 用最
评估 ， 以维 护控制 系统 的高性 能 ， 年来 已经 引起 近
了工业 界及 学术界 的广泛重 视 。 目前 广泛采 用的
小 方 差 控 制 来 评 价 单 回路 控 制 器性 能 的思 想 。
Ｂｅ ｃ ｍ ａ ｋ ｔ ｂ ｓ ｏ ｌＰｒ ｄｉｔｖ ｎｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｓ ｎｈ ｒ ｏ Ｒｏ ｕ ｔ Ｍ ｄｅ ｅ ｃ ｉ ｅ Ｃｏ ｒ ｌＳ ｓｅ
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控制与应用技术 Ｅ ｃ ＭＡ
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电扎 与植 帚Ｊ 用 ２ １，７（１ 应 ００３ １ ）
鲁 棒 预 测 控 制 系统 的 性 能 评 估 基 准
黄昕昀 （ 高斯 图文印刷 系统 （ 国） 限公 司， 海 中 有 上
摘
２０６ ） ０ ０ ２
要 ： 制性 能评 估 基 准 （ ｅｃｍａ ） 实 现控 制 系统 性 能 评 估 的基 础 ， 现 有单 变 量 控 制 系 统 的性 控 Ｂ ｎｈ ｒ 是 ｋ 将