模型预测控制理论的研究与应用.pdfVIP

第65卷第9期自动化应用Vol.65No.9

2024年5月AutomationApplicationMay2024

模型预测控制理论的研究与应用

曹强,党晓圆²,高俊,南亮生²,吴胜磊,曾庆欣1,张杰1

（1.重庆电子工程职业学院，重庆401331；2.重庆移通学院，重庆401520)

摘要：模型预测控制由预测模型、滚动优化、反馈校正3大部分组成，其研究思想来源于工程实践，是社会需求

和工业技术发展的产物。理论渊源及基础是最优控制与系统辨识，理论研究及算法实现的核心是结合预测控制方法特

征进行控制问题的在线约束优化与系统性能保证，可满足模型精度不高、多变量、有约束的复杂对象的高品质控制要

求。简要阐述了预测控制的理论框架、数学描述及类型，简要梳理了研究发展历程，归纳了近阶段预测控制领域的相

关理论研究与工程应用，最后梳理了预测控制应用软件的更替历程。

关键词：预测控制，系统框架，理论研究，工程实践，软件应用

中图分类号：TP273文献标识码：AD0I:10.19769/j.zdhy.2024.09.003

ResearchandApplicationofModelPredictiveControlTheory

CAOQiang2,DANGXiaoyuan?,GAOJun,NANLiangsheng,WUShenglei,ZENGQingxin,ZHANGJie!

(1.ChongqingCollegeofElectronicEngineering,Chongqing401331,China;

2.ChongqingCollegeofMobileCommunication,Chongqing401520,China)

Abstract:Modelpredictivecontrolconsistsofthreemainparts:Predictivemodel,rollingoptimization,andfeedback

correction.Itsresearchideascomefromengineeringpracticeandareaproductofsocialdemandandindustrialtechnology

development.Thetheoreticaloriginandfoundationareoptimalcontrolandsystemidentification.Thecoreoftheoretical

researchandalgorithmimplementationistocombinethecharacteristicsofpredictivecontrolmethodsforonlineconstraint

optimizationandsystemperformanceassuranceofcontrolproblems,whichcanmeetthehigh-qualitycontrolrequirementsof

complexobjectswithlowmodelaccuracy,multiplevariables,andconstraints.Thispaperbrieflyelaboratesonthetheoretical

framework,mathematicaldescription,andtypesofpredictivecontrol,summarizestheresearchanddevelopmenthistory,

summarizestherelevanttheoreticalresearchandengineer