状态反馈预测控制系统极点配置方法研究

"胡品慧和袁璞在2001年11月的《控制与决策》期刊第16卷第6期上发表的文章‘关于状态反馈预测控制系统的极点配置’，探讨了状态反馈预测控制系统的极点配置方法及其设计问题。" 状态反馈预测控制（SPC）是一种先进的控制策略，它结合了状态反馈和模型预测控制的思想，旨在提高系统的控制性能和鲁棒性。在该文中，作者给出了极点可任意配置的充分必要条件，这是系统设计中的关键步骤，因为极点配置直接影响系统的动态响应和稳定性。 基于状态空间模型，文章详细阐述了如何选择预测时域，这是设计预测控制策略的重要环节。状态空间模型是一种描述系统动态行为的数学工具，它能够直观地表示系统的输入、输出以及内部状态之间的关系。在状态反馈预测控制中，通过状态空间模型可以构建预测模型，并据此进行控制决策。 文中引入了控制作用衰减系数和状态反馈加权系数，这两个设计参数的引入使得系统的极点配置变得更加灵活。控制作用衰减系数用于调节控制输入对系统动态的影响，而状态反馈加权系数则影响着状态变量的权重，这两者共同作用可以优化系统的动态特性，实现对系统极点的任意配置。 此外，这种设计方法的一个显著优点是设计参数可以实时在线调整，这极大地扩展了预测模型的适应性。通过实时调整，系统能够应对环境或工况的变化，保持良好的控制性能，增强了系统的鲁棒性，即系统对外部扰动和不确定性因素的抵抗能力。 该研究在状态反馈预测控制领域提供了一种有效且灵活的极点配置方法，对于提升预测控制系统的性能和适应性具有重要意义。通过状态空间模型和智能参数调整，状态反馈预测控制系统能够在保证控制质量的同时，实现对复杂动态系统更精确的控制。