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本書的目的是（1）提出新的擴展狀態(tài)空間模型和基于擴展非最小狀態(tài)空間模型的模型預(yù)測控制（MPC）、預(yù)測函數(shù)控制（PFC）、PID控制優(yōu)化以及相關(guān)的系統(tǒng)性能分析；（2） 介紹了MPC中的約束處理和松弛約束優(yōu)化方法；（3）提出了基于改進遺傳算法的MPC；（4）給出了相應(yīng)的工業(yè)應(yīng)用實例。MPC作為一種很有前途的控制算法，在工業(yè)過程控制中起著至關(guān)重要的作用。近幾十年來，在理論和應(yīng)用方面都取得了很大的進展。在經(jīng)濟快速發(fā)展和更高要求的推動下，提高MPC的性能仍然是一個開放的話題。眾所周知，過程動力學對控制器的設(shè)計是有用的。然而，傳統(tǒng)的基于狀態(tài)空間模型的MPC設(shè)計只考慮有限的動態(tài)信息，因此可能會限制相關(guān)的控制性能。如何利用更多的過程動力學或結(jié)合其他優(yōu)化算法來提高MPC的性能是我們需要研究的問題。同時，MPC中的約束處理在實踐中具有重要意義，研究有效的約束處理方法具有重要意義。基于這樣的背景，本書旨在提出幾種提高MPC性能及其約束處理的方法。此外，本文還利用擴展狀態(tài)空間模型來改善MPC的性能，并結(jié)合相關(guān)的工業(yè)應(yīng)用對PID控制進行了優(yōu)化。因此，本書可以為準備改進MPC方法和其他相關(guān)方面的讀者提供一些見解。
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