目錄
第1章 緒論 1
1.1 模型預(yù)測(cè)控制的發(fā)展歷程 1
1.2 非線性模型預(yù)測(cè)控制 3
1.2.1 非線性模型預(yù)測(cè)控制存在的固有問(wèn)題 3
1.2.2 精確優(yōu)化法與近似優(yōu)化法 4
1.2.3 非線性模型預(yù)測(cè)控制的有效方法 5
1.2.4 非線性模型預(yù)測(cè)控制的穩(wěn)定性問(wèn)題 10
1.3 智能發(fā)電廠模型預(yù)測(cè)控制 11
1.3.1 發(fā)電廠模型預(yù)測(cè)控制的背景與挑戰(zhàn) 11
1.3.2 發(fā)電廠模型預(yù)測(cè)控制的研究現(xiàn)狀 15
第2章 非線性模型預(yù)測(cè)控制的理論基礎(chǔ)非線性約束優(yōu)化方法 18
2.1 非線性模型預(yù)測(cè)控制的優(yōu)化問(wèn)題 18
2.2 無(wú)約束的優(yōu)化問(wèn)題 23
2.2.1 解析法 23
2.2.2 直接法 43
2.3 帶約束的優(yōu)化問(wèn)題 54
2.3.1 帶等式約束的優(yōu)化問(wèn)題 55
2.3.2 帶不等式約束的優(yōu)化問(wèn)題 58
2.3.3 帶混合約束的優(yōu)化問(wèn)題 66
2.3.4 模型預(yù)測(cè)控制中基本的優(yōu)化問(wèn)題求解 81
2.4 現(xiàn)代啟發(fā)式優(yōu)化算法 83
2.4.1 模擬退火算法 84
2.4.2 遺傳算法 87
2.4.3 蟻群優(yōu)化算法 93
2.4.4 粒子群優(yōu)化算法 98
2.5 本章小結(jié) 102
第3章 基于反饋線性化的非線性模型預(yù)測(cè)控制 103
3.1 精確反饋線性化 105
3.1.1 單輸入單輸出系統(tǒng)精確反饋線性化 105
3.1.2 多輸入多輸出系統(tǒng)精確反饋線性化 107
3.2 線性控制結(jié)構(gòu) 110
3.3 約束處理 112
3.3.1 非線性約束的展開(kāi) 113
3.3.2 迭代QP算法 113
3.3.3 算法步驟 115
3.4 仿真結(jié)果 116
3.4.1 數(shù)字例子 116
3.4.2 攪拌反應(yīng)器 118
3.5 本章小結(jié) 121
第4章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)高效非線性模型預(yù)測(cè)控制 122
4.1 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的非線性模型預(yù)測(cè)控制 123
4.1.1 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制的研究背景 123
4.1.2 電網(wǎng)平衡情況下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)非線性模型預(yù)測(cè)控制 125
4.1.3 電網(wǎng)不平衡情況下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)非線性模型預(yù)測(cè)控制 140
4.2 永磁同步電機(jī)高效非線性模型預(yù)測(cè)控制 154
4.2.1 永磁同步電機(jī)控制背景 154
4.2.2 PMSM非線性模型建立 155
4.2.3 PMSM狀態(tài)反饋線性化 156
4.2.4 PMSM的約束模型預(yù)測(cè)控制策略 158
4.2.5 仿真結(jié)果 163
4.3 本章小結(jié) 168
第5章 火力發(fā)電機(jī)組的非線性模型預(yù)測(cè)控制 169
5.1 基于模糊模型的非線性模型預(yù)測(cè)迭代學(xué)習(xí)控制 169
5.1.1 T-S過(guò)程模型的描述 170
5.1.2 NMPILC控制律求解 172
5.1.3 NMPILC系統(tǒng)收斂性分析 175
5.1.4 鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)仿真研究 177
5.2 超超臨界機(jī)組的分級(jí)遞階非線性模型預(yù)測(cè)控制 185
5.2.1 研究背景 185
5.2.2 超超臨界機(jī)組的控制問(wèn)題 186
5.2.3 USC系統(tǒng)的分級(jí)遞階非線性模型預(yù)測(cè)控制 188
5.2.4 仿真結(jié)果 195
5.3 本章小結(jié) 204
第6章 火力發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測(cè)控制 205
6.1 火電機(jī)組穩(wěn)定模糊經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測(cè)控制 206
6.1.1 鍋爐-汽輪機(jī)模糊模型 206
6.1.2 模糊經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì) 208
6.1.3 仿真研究 213
6.2 基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的超超臨界機(jī)組經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測(cè)控制 219
6.2.1 超超臨界機(jī)組模型 219
6.2.2 經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測(cè)控制 220
6.2.3 仿真研究 226
6.3 本章小結(jié) 232
第7章 核電機(jī)組的非線性模型預(yù)測(cè)控制 233
7.1 基于離線不變集的水位模糊預(yù)測(cè)控制 233
7.1.1 蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng) 234
7.1.2 水位模糊系統(tǒng) 238
7.1.3 水位準(zhǔn)小模糊預(yù)測(cè)控制 240
7.1.4 數(shù)值仿真研究 245
7.2 重水堆空間功率分散模糊預(yù)測(cè)控制 248
7.2.1 反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng) 249
7.2.2 模糊建模 252
7.2.3 分散模糊預(yù)測(cè)控制 255
7.2.4 仿真結(jié)果 257
7.3 本章小結(jié) 263
參考文獻(xiàn) 265