Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xây dựng thuật toán điều khiển dự báo phi tập trung cho một lớp đối tượng phi tuyến

Mục tiêu của luận án là đề xuất các thuật toán thiết kế bộ điều khiển dự báo phi tập trung, nhằm giảm khối lượng tính toán của bộ điều khiển, cũng như đảm bảo tính ổn định của hệ trong điều kiện có nhiễu tác động, cho hệ phi tuyến gồm các quá trình con có tương tác với nhau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xây dựng thuật toán điều khiển dự báo phi tập trung cho một lớp đối tượng phi tuyến BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM VĂN HÙNGNGHIÊN CỨU XÂY DỰNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN DỰ BÁO PHI TẬP TRUNG CHO MỘT LỚP ĐỐI TƯỢNG PHI TUYẾN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA HÀ NỘI – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Phạm Văn HùngNGHIÊN CỨU XÂY DỰNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN DỰ BÁO PHI TẬP TRUNG CHO MỘT LỚP ĐỐI TƯỢNG PHI TUYẾN Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Mã số: 9520216 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. HOÀNG MINH SƠN HÀ NỘI – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quảnghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từngđược tác giả khác công bố. Hà Nội, Ngày 13 tháng 04 năm 2018 Người hướng dẫn khoa học Tác giả luận án PGS. TS Hoàng Minh Sơn Phạm Văn Hùng MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT i DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ ii MỞ ĐẦU 1CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU KHIỂN DỰ BÁO PHI TẬP TRUNG 5 1.1 Điều khiển dự báo dựa trên mô hình trạng thái 5 1.1.1 Bài toán điều khiển dự báo tuyến tính và phi tuyến 5 1.1.2 Tính ổn định của hệ điều khiển dự báo 7 1.2 Tổng quan về thuật toán và tính ổn định của hệ điều khiển dự báo phi tập trung 14 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 21CHƯƠNG 2: ĐIỀU KHIỂN DỰ BÁO PHI TẬP TRUNG DỰA TRÊN MÔ HÌNHTUYẾN TÍNH 23 2.1 Bộ điều khiển dự báo phi tập trung dựa trên mô hình tuyến tính 23 2.2 Điều khiển phi tập trung dựa trên mô hình tuyến tính hệ phản ứng/tách và hệ nồi hơi-tuabin 34 2.2.1 Điều khiển dự báo phi tập trung hệ phản ứng/tách 34 2.2.2 Điều khiển dự báo phi tập trung dựa trên mô hình tuyến tính hệ nồi hơi- tuabin 40 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 46CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN DỰ BÁO PHI TẬP TRUNG HỆ PHI TUYẾN 47 3.1 Điều khiển dự báo phi tập trung sử dụng mô hình LTI tuyến tính hóa từng đoạn 47 3.1.1 Mô hình trạng thái tuyến tính hóa từng đoạn LTI 49 3.1.2 Thiết kế bộ điều khiển 50 3.1.3 Thuật toán điều khiển 52 3.1.4 Tính ổn định của hệ điều khiển dự báo phi tập trung hệ phi tuyến 55 3.1.5 Điều khiển ổn định hệ nồi hơi – tuabin 56 3.1.6 Thuật toán điều khiển dự báo phi tập trung sử dụng mô hình LTI tuyến tính hóa từng đoạn cho bài toán bám 62 3.2 Điều khiển dự báo phi tập trung dựa trên mô hình phi tuyến giả LPV 78 3.2.1 Mô hình nội suy đầu ra LPV 79 3.2.2 Thiết kế bộ điều khiển 81 3.2.3 Điều khiển phi tập trung hệ nồi hơi-tuabin dựa trên mô hình LPV 83 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 88KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90 Kết luận 90 Kiến nghị 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 98 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮTDanh mục các ký hiệu xk Độ lớn của vector xk xk Chuẩn vô cùng của vector xkcol ( x1, x 2 ,..., xn ) Vector cột có các phần tử là các vector x1, x 2,..., xn Ma trận đường chéo có các phần tử trên đường chéo chính làdiag (A1, A2 ,..., An ) các ma trận vuông cùng kích cỡ A1, A2,..., An0m´n Ma trận không m hàng, n cộtIn Ma trận đơn vị cỡ ...