D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1996.04.012 VoL18 No.4 北京科技大学学报 第18卷第4期 Aug.199 Journal of University of Science and Technology Beijing 1996年8月 双层式状态空间智能预测控制及其应用 王顺晃鲁玉明王复波李瑞亭 北京科技大学自动化信息工程学院，北京100083 摘要介绍了状态空间预测控制算法和智能控制算法相结合的方法及其在电加热炉中的应用. 结果表明：实时控制比状态空间预测控制算法超调减小5℃，调整时间缩短60m血，精度可提 高±1.5℃. 关键词状态空间，预测控制，智能控制，学习环节. 中图分类号TP18,TP271.3 1 双层式状态空间智能预测控制算法 以带有闭环观测器的多变量状态空间预测控制算法作为基础控制层，当系统偏差较大 时利用上层智能控制器的多模态控制，用来以压低超调，其系统结构如图1所示. 数据库 [知识库 学习环节 推理和控制策略 特征辨识 状态空间预测控制 黑损 对象 图1双层式状态空间智能预测控制框图 1.1多变量状态空间预测控制算法，) 从动态矩阵控制和增量模型控制很容易导出带有闭环观测器的多变量状态空间预测控 制算法统一格式，其结构如图2所示 其状态空间预测控制方程为： (Xk+1)=中X)+T△U()+K(Y(k)-HX() 1,()=C附 (1) 由于本文所研究的被控对象是双输人双输出电加热炉，式中，k+1)=[文，()，，()]「为 状态反馈；Y)=y(),y,()]T为实测输出；△U()=[△u,(,△w,()]T为控制增量. 199-0-2收稿第一作者男30岁副教授博士。 北 京 科 技 大 学 学 报 第 卷 第 期 年 月 双层式状态空 间智 能预测 控制及其应用 王 顺 晃 鲁玉 明 王 复波 李瑞 亭 北京科技大学 自动化信息工程 学 院 北京 摘要 介 绍 了 状 态空 间预 测 控 制算法 和 智 能控 制算法相 结合 的方 法及 其在 电加热炉 中的应 用 结果表 明 实时控制 比状态空 间预测控制算法超调减小 ℃ ， 调整 时间缩短 ， 精度可提 高 士 ℃ 关键词 状态空 间 ， 预测控制 ， 智能控制 ， 学 习环 节 中图分类号 双层式状态空 间智能预测控制算法 以 带 有 闭环 观 测 器 的多 变 量 状 态 空 间 预 测 控 制 算 法 作 为基 础 控 制 层 ， 时利 用 上 层 智 能控 制 器 的多模 态控 制 ， 用 来 以 压低 超 调 ， 其 系 统结构 如 图 当系 统偏 差 较 大 所示 数据库 知识库 学 习环节 推理 和 控制策 略 特征辨 识 一 状态空 间预测 控制 卜二习 黑 扳 七曰 对象 图 双层 式状态空间智能预测控制框图 多变量状态 空 间预 测控制 算法 ， 从 动 态 矩 阵控 制 和 增 量 模 型 控 制 很容 易 导 出带有 闭环 观 测 器 的多 变 量 状 态 空 间预 测 控 制 算 法 统 一格 式 ， 其 结 构 如 图 所示 其 状 态空 间预 测 控 制 方 程 为二 丁不 之炸 沪 △ 一 月 义 由于 本 文 所研 究 的被 控 对象 是 双 输人 双 输 出 电加 热 炉 ， 式 中 ， 救 一 眯 ， 凡 为 状 态反 馈 二 比 ， 〕 为实测 输 出 △ 一 〔△。 ， △叭 为控 制增 量 一 一 收稿 第一 作 者 男 岁 副教 授 博 士 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1996．04．012