조각별 상수 기준 신호 추적을 위한 비선형 모델 예측 제어기

본 논문에서는 갑작스러운 큰 변화를 처리할 수 있는 제약이 있는 비선형 시스템을 위한 새로운 추적 예측 제어기를 제시합니다. 기준 신호의 불확실한 특성으로 인해 안정화 단말 제약을 기반으로 한 규제 예측 제어기가 사용될 경우 안정성과 실행 가능성 문제를 초래할 수 있습니다. 본 논문에 제시된 추적 모델 예측 제어기는 제약이 있는 선형 시스템을 위한 MPC를 제약이 있는 비선형 시스템의 보다 복잡한 경우로 확장합니다. 핵심 아이디어는 새로운 결정 변수로서 인공 기준을 추가하는 것입니다. 고려된 비용 함수는 예측 궤적의 인공 기준에 대한 편차와 인공 기준과 기준 신호 사이의 거리 모두에 대해 패널티를 부과합니다. 적절한 단말 비용과 확장된 안정화 단말 제약 덕분에 모든 기준 신호에 대해 폐쇄 루프 안정성과 재귀적 실행 가능성을 보장합니다. 또한 두 가지 단순화된 형식이 제공됩니다: 단말 등식 제약 기반 설계와 단말 제약이 없는 설계입니다. 결과 제어기는 모든 변화하는 기준 신호에 대해 재귀적 실행 가능성을 보장합니다. 도달할 수 없는 기준의 경우 최적의 도달 가능 기준의 비대칭 안정성도 입증됩니다. 제어기의 특성은 제약이 있는 연속 혼합 탱크 반응기 시뮬레이션 모델에서 테스트되었으며, 네 개의 탱크 플랜트에서 실험적으로 검증되었습니다.