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应用科学学报 ›› 2010, Vol. 28 ›› Issue (4): 424-429.doi: 10.3969/j.issn.0255-8297.2010.04.016

• 控制与系统 • 上一篇    下一篇

子空间预测控制中的椭球优化及其应用

王建宏， 王道波   

  1. 南京航空航天大学自动化学院，南京210016
  • 收稿日期:2009-10-11 修回日期:2010-06-01 出版日期:2010-07-23 发布日期:2010-07-23
  • 作者简介:王建宏，博士生，研究方向：系统辨识与凸优化，E-mail: wangjianhong1980@yahoo.cn；王道波，教授，博导，研究方向：无人机飞行控制，E-mail:wangdaobo@nuaa.edu.cn

Application of Ellipsoid Optimization in Subspace Predictive Control

WANG Jian-hong, WANG Dao-bo   

  1. College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016, China  
  • Received:2009-10-11 Revised:2010-06-01 Online:2010-07-23 Published:2010-07-23

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被引次数

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摘要：

 为联合系统辨识和控制器设计，在子空间辨识的基础上研究了一种新的子空间预测控制. 该控制方法可自动校正模型预测控制中的系统参数，避免传统的线性二次高斯最优控制中繁琐的设计过程，且不依赖于控制器的任何先验信息. 在带有约束条件时，利用椭球优化来迭代产生一系列体积逐渐减小的椭球序列，该序列最终收敛到一个最优解. 在此基础上推导了椭球优化算法达到收敛时所需迭代次数的一个上界. 以直升机悬停状态为例，利用该文方法设计控制器，验证了子空间预测控制方法的有效性.

关键词: 子空间辨识, 预测控制, 椭球算法, 收敛性, 迭代

Abstract:

Subspace predictive control based on subspace identification is discussed for joint system identification and control design. This combination enables automatic tuning of the parameters in model predictive control and avoids many steps in the LQG-controller design. It is independent of any priori information of the controller. Considering the constrain conditions, an ellipsoid optimization algorithm is proposed to generate a sequence of ellipsoids with decreasing volume. An upper bound of the maximum number of possible iteration steps is derived. As an example of helicopter, efficiency of the proposed subspace predictive control strategy is realized.

Key words: subspace identification, predictive control, ellipsoid algorithm, convergence, iteration

中图分类号: