一种面向输入输出故障的变结构模型预测控制方法

来源：信息与控制杂志2016年第6期北京时间：

作者：杜德伟, 邹涛, 李永民, 苑明哲, 汪志勇

摘要：针对输入执行机构故障及输出测量装置故障往往导致MPC（model predictive control）控制器无法实现控制目标的问题，通过对输入稳态与输出稳态关系的分析，提出将存在故障的输入或者输出从控制器的操作变量和被控输出中去除、改变控制器结构的变结构预测控制方法．由于输入故障变结构控制减少了控制器操作变量自由度导致输出稳态误差很大，故根据输出变量优先级重新计算输出设定点以保障重要输出优先满足控制要求．输出故障变结构控制采用结合输入变量稳态值目标跟踪的DMC（dynamic matrix control）算法，避免了输出传感器故障对系统的影响并且保障了被控输出的控制目标可达．利用Shell benchmark重油分馏塔模型仿真验证了本方法的有效性.

关键词：动态矩阵控制, 变结构控制, 输出优先级, 输入稳态目标跟踪