内模结构的GPC鲁棒性改进方法及稳定性分析

"基于内模结构的GPC鲁棒性改进与分析 (2004年)" 在控制理论领域，广义预测控制（Generalized Predictive Control, GPC）是一种先进的控制策略，它通过预测未来系统行为来制定当前控制输入。内模控制（Internal Model Control, IMC）结构是GPC的一种实现方式，其中包含了对系统模型的内建表示。然而，描述在论文"基于内模结构的GPC鲁棒性改进与分析"中指出，在内模结构下的GPC，控制器和滤波器的设计通常是通过同时优化过程得到的，这可能导致对未建模动态的抑制不足。 未建模动态是指实际系统中存在的、但在设计模型中未能充分考虑的动态特性，例如非线性、时变或不确定性因素。由于这些因素，系统可能表现出不稳定或性能下降。为了增强系统的鲁棒性，即应对这些不确定性，论文提出引入一个新的失配滤波器。失配滤波器的作用在于专门处理未被精确建模的部分，以减轻它们对系统性能的影响。 Roché定理是控制理论中的一个重要工具，用于分析和评估控制系统在存在不确定性和失配情况下的稳定性。论文利用该定理来分析改进后的系统，给出了系统鲁棒稳定的区域。通过这种方法，作者能够量化和确保即使在有未建模动态的情况下，系统仍能保持稳定运行。 仿真研究表明，这种引入失配滤波器的方法确实有效提升了系统的鲁棒域。这意味着在更大的不确定性范围内，系统仍然能够保持其性能，避免了因不确定性导致的性能退化。这对于实际应用中的控制系统设计至关重要，因为实际系统往往难以完全建模，总是存在一定的不确定性。 关键词包括广义预测控制、内模控制以及鲁棒性，暗示了这篇论文的核心研究焦点在于如何在内模控制结构中提升GPC的鲁棒性，以应对现实世界中的不确定性。这篇论文属于自然科学领域的学术论文，发表在2004年的《控制与决策》期刊第19卷第5期，由张兴会、陈增强和袁著祉合作完成。论文的发表对于理解并优化GPC在实际系统中的应用具有重要的理论和实践价值。