基于LQG準(zhǔn)則的模型預(yù)測控制器經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估方法研究的開題報(bào)告

基于LQG準(zhǔn)則的模型預(yù)測控制器經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估方法研究的開題報(bào)告一、研究背景及意義模型預(yù)測控制（ModelPredictiveControl，MPC）是一種基于模型的控制方法，已經(jīng)在工業(yè)過程控制、電力系統(tǒng)控制、交通控制等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在MPC中，通過在線計(jì)算未來一段時(shí)間的控制信號(hào)，以達(dá)到最優(yōu)的控制效果。而在實(shí)際應(yīng)用中，控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估是十分重要的，需要對控制效果的同時(shí)考慮控制成本。在MPC中，常用的控制準(zhǔn)則是基于線性二次型（LQ）優(yōu)化的LQ控制器，其結(jié)果受到了廣泛認(rèn)可。而隨著控制對象的復(fù)雜度增加，MPC需要使用更為復(fù)雜的控制準(zhǔn)則，例如基于LQG控制的MPC，在復(fù)雜控制對象下得到了廣泛應(yīng)用。LQG控制器不僅考慮了控制對象的狀態(tài)，還考慮了控制對象的測量噪聲，可以提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然而，考慮到經(jīng)濟(jì)性能的因素，需要對使用LQG準(zhǔn)則的MPC進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估，以便在實(shí)際應(yīng)用中確定最優(yōu)的控制策略。因此，本研究旨在研究基于LQG準(zhǔn)則的MPC的經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估方法。二、研究內(nèi)容本研究將從以下方面展開：1.建立基于LQG準(zhǔn)則的MPC模型，并分析其控制效果。2.分析控制成本的影響因素，包括控制器和執(zhí)行器的成本，操作和維護(hù)成本等。3.提出基于成本的經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估方法，以期在實(shí)際應(yīng)用中確定最優(yōu)的控制策略。4.在仿真實(shí)驗(yàn)中對所提出的評(píng)估方法進(jìn)行驗(yàn)證。三、研究方法本研究將采用以下方法：1.對基于LQG準(zhǔn)則的MPC建立數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行仿真分析。2.分析控制成本的影響因素，建立經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估指標(biāo)體系。3.使用實(shí)例進(jìn)行評(píng)估方法的驗(yàn)證和對比分析，以得出最優(yōu)的控制策略。四、研究進(jìn)度安排本研究預(yù)計(jì)完成以下階段的工作：1.建立基于LQG準(zhǔn)則的MPC模型，完成仿真實(shí)驗(yàn)。預(yù)計(jì)時(shí)間：3個(gè)月。2.分析控制成本的影響因素，建立經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估指標(biāo)體系。預(yù)計(jì)時(shí)間：1個(gè)月。3.提出基于成本的經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估方法，完成算法編寫。預(yù)計(jì)時(shí)間：2個(gè)月。4.進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)對所提出的評(píng)估方法進(jìn)行驗(yàn)證。預(yù)計(jì)時(shí)間：2個(gè)月。五、研究成果本研究的主要成果包括：1.建立基于LQG準(zhǔn)則的MPC模型，并對其進(jìn)行仿真分析。2.提出基于成本的經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估方法，以期在實(shí)際應(yīng)用中確定最優(yōu)的控制策略。3.在仿真實(shí)驗(yàn)中對所提出的評(píng)估方法進(jìn)行驗(yàn)證，并得出實(shí)用化的控制策略。四、研究經(jīng)費(fèi)支持本研究的經(jīng)費(fèi)支持由某大型制造企業(yè)提供，預(yù)計(jì)經(jīng)費(fèi)為30萬元。