講座報(bào)告主題：非線(xiàn)性系統(tǒng)的快速模型預(yù)測(cè)控制和非線(xiàn)性預(yù)測(cè)PID控制
專(zhuān)家姓名：陳文華
日期：2024-05-08 時(shí)間：15:00
地點(diǎn)：電氣學(xué)院415
主辦單位：電氣信息工程學(xué)院
主講簡(jiǎn)介：陳文華，博士，英國(guó)拉夫堡大學(xué)航空與汽車(chē)工程系教授，英國(guó)注冊(cè)工程師(CEng)、IEEE Fellow、IET Fellow，教育部************講席教授。陳教授在控制、信號(hào)處理和人工智能及其在航空航天、汽車(chē)和農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。在過(guò)去的15年中，陳教授致力于無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和智能車(chē)輛技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，涉及自動(dòng)駕駛、態(tài)勢(shì)感知、決策、驗(yàn)證、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)遙感和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。獲拉夫堡大學(xué)未來(lái)科研領(lǐng)袖獎(jiǎng)、英國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)Charles Shape Beecher獎(jiǎng)，帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)榮獲英國(guó)皇家航空學(xué)會(huì)無(wú)人機(jī)創(chuàng)新獎(jiǎng)。最近，陳文華教授獲得了由EPSRC（工程與物理科學(xué)研究委員會(huì)）設(shè)立的為期5年的最高杰出資深人才獎(jiǎng)項(xiàng)目，致力于下一代控制系統(tǒng)理論的研究，以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和自主系統(tǒng)等高水平的自動(dòng)化。研究專(zhuān)長(zhǎng)：主要從事模型預(yù)測(cè)控制以及非線(xiàn)性擾動(dòng)觀(guān)測(cè)器控制等方面的研究，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和智能車(chē)輛技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，涵蓋自動(dòng)駕駛、態(tài)勢(shì)感知、決策、驗(yàn)證、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)遙感和環(huán)境監(jiān)測(cè)等。
主講內(nèi)容簡(jiǎn)介：模型預(yù)測(cè)控制(Model Predictive Control，MPC)是目前應(yīng)用最廣泛的先進(jìn)控制技術(shù)之一，其優(yōu)化問(wèn)題通過(guò)在線(xiàn)求解數(shù)值最優(yōu)解來(lái)確定最佳控制策略。隨著MPC從傳統(tǒng)的化工過(guò)程控制領(lǐng)域發(fā)展到電力電子、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等快速動(dòng)態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域，MPC的在線(xiàn)優(yōu)化實(shí)時(shí)性問(wèn)題引起了高度關(guān)注。本次講座介紹一種基于非線(xiàn)性系統(tǒng)的快速模型預(yù)測(cè)控制算法，無(wú)需在線(xiàn)優(yōu)化過(guò)程，利用泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)，進(jìn)而建立非線(xiàn)性MPC的解析解。此類(lèi)非線(xiàn)性MPC算法可以很容易地在任何快速動(dòng)態(tài)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)。首先，其穩(wěn)定性很容易證明；其次，其控制性能如超調(diào)和瞬態(tài)時(shí)間可以直接指定。而且，通過(guò)將解析非線(xiàn)性MPC與非線(xiàn)性擾動(dòng)觀(guān)測(cè)器相結(jié)合，還可以推導(dǎo)出一種非線(xiàn)性預(yù)測(cè)PID控制器，其中包含傳統(tǒng)的非線(xiàn)性PID項(xiàng)和基于非線(xiàn)性模型描述的用以預(yù)測(cè)系統(tǒng)行為的額外項(xiàng)。
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