扩展约束仿射非线性系统预测控制吸引域

来源：信息与控制杂志2014年第5期北京时间：

作者：王超, 张胜修, 秦伟伟, 郑建飞

摘要：针对受约束的仿射型非线性系统，提出了一种采用扩张终端约束集与其容许集来扩大其双模非线性模型预测控制吸引域的新方法．首先，采用反馈线性化控制律和非线性系统的多面体线性微分包含，给出了一种求解仿射非线性系统最大控制不变集的方法，并基于此设计了扩张终端约束集的不变集切换控制策略；其次，引入区间算法，研究了约束非线性系统N步容许集的离线算法，在此基础上以扩张终端约束集的N步容许集作为初始状态吸引域，利用双模单步优化控制策略以实现系统状态渐近稳定，并扩大了预测控制的吸引域；最后，将该算法用于一类典型的非线性过程——连续搅拌反应釜的控制中，仿真结果验证了方法的有效性．

关键词：约束非线性系统, 非线性模型预测控制, 吸引域, 多面体不变集, 连续搅拌反应釜