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维普资讯 罗 辑等：广义预测控制GPC的发展与现状 11 广义预测控制 GPC的发展与现状 罗 辑 曹建国 (重庆工学院车辆工程学院 重庆 400050) (摘要】广义预测控制(GPC)的应用研究是当前 自动控制工程界的一个研究热点。本文综述了 广义预测控制 (GPC)的基础理论发展和应用研究状况 ，并对其发展趋势进行了预测。 关键词：自适应系统 预测控制 广义预测控制 述评 自适应控制就是指在控制系统的运行过程中，不 0引言 断地测量被控对象的状态、性质或参数，并把它所有 自动控制技术在工程和科学发展中起着极为重 的这些指标与期望的指标相比较 ，进而作出推理、决 要的作用。自动控制理论在发展过程中，形成了经典 策，并以此来设计控制器的结构、参数或根据 自适应 控制理论和现代控制理论。然而，在实际的工业控制 的规律来改变控制作用，以保证系统运行在某种意义 过程中，常常存在着各种不确定性，经典控制理论和 下的最优或次优状态 现代控制理论都显得无能为力。因此，就产生了一种 自适应控制系统大致分为四种 ：增益列表补偿 自 自适应控制的思想。为了满足 日益复杂的工业过程 自 适应控制系统、具有参数在线辩识的随机 自适应控制 适应控制的需要，在上个世纪7哞 代预测控制应运而 系统、模型参考 自适应控制系统及 自学习系统。 生，并在工业过程控制领域得到成功的应用。随后，经 1．1增益列表：H尝法 控制界人士不懈地研究与发展，又相继产生了模型算 增益列表法设计 自适应系统的关键是找出辅助 法控制 (NAC)、动态矩阵控制 (DMC)、预测控制 变量。这些辅助变量选择的原则必须与过程的动态变 (PC)、广义预测控制 (GPC)等相近算法。其中，广义 化有关，且调节器的参数为辅助变量的函数。辅助变 预测控制 (GPC)经实践表明是一种在工业控制中非 量先定后，调节器的参数就在一系列的远行条件下用 常有效的方法，其应用和发展前景十分广阔。 适合的设计方法确定了。这种控制方案就其丰怫黯盼 而言，是一种开环补偿 ，不能通过反馈来消豫错误的 1自适应控制系统及其工作原理 增益补偿。它的设计是建立在大量仿真基础上的，所 为了克服实际工业控制过程中常常存在的不确 以很费时，但是它的参数随过程控制的变化修正得很 定性，2 纪50年代 ，出现了自适应控制，70年代以 快。这种方法被成功地应用于飞行控制系统、天线雷 后，由于空间技术和过程控制的需要，特别是在微电 达的位置跟随系统等。 子技术、计算机技术的推动下 ，自适应控制的理论和 1．2随机 自适应控制系统 设计方法有了长足的发展，它已成为现代控制理论中 随机 自适应控制系统以分离原理作为爱论依据 ， 的—个十分活跃和富有魅力的重要科学领域。与传统 结合确定等价原理来设计。它由被控艨 、辩识器和控 的调节原理和最优控制理论不同，自适应控制能在受 制器等三个部分组成。其中，辩识器根据系统的运行数 控过程的模型知识和环境知识知之不全，甚至知之甚 据以及某—选定的辩识算法，在线计算被控艨 的未 少的情况下，给出高质量的控制品质。 收稿 日期 ：2003-05-06 ■ |r硼■ 维普资讯 12 ； 四川兵工学报 AVuo1g