多速率分布式预测控制及其在热连轧活套系统中的应用

张晓东 高绍姝 刘新平

随着多智能体系统的广泛应用,分布式预测控制成为研究的热点[1−4].采用分布式控制方式能够把整个系统的优化问题分散到各个子系统中去解决,适用于各子系统间动态独立的对象.基于预测控制原理,学者们提出了多种分布式控制控制策略.如子系统控制律同步获取、同步实施[5−6];顺序获取、同步实施[7−8]以及迭代方式获取、同步实施[9]等方式.热连轧活套系统是具有串联结构的多智能体控制系统.研究人员在热连轧活套系统控制器的设计方面主要采用分散式控制策略,针对单机架的多输入多输出活套系统设计控制器[10].如采用滑膜控制、鲁棒控制、模糊控制、预测控制等获得了较好的控制效果.由于活套高度与张力控制系统具有强耦合特性,增加了控制器设计的难度.其中文献[11]采用多通路控制策略[12−13],活套高度和张力系统交互更新控制律,对子系统之间的耦合影响具有较好的抑制效果,并建立了活套关联系统模型,在设计单机架控制器的时候,考虑了下游机架轧制速度的影响,提高了活套系统的控制性能.但是,如果采用同步更新控制策略,下游机架轧制速度更新的同时会对上游机架的张力系统产生影响.整个活套系统的稳定性及协调性有待进一步提高.本文针对具有串联结构的多智能体控制系统,提出一类多速率分布式预测控制策略,并将该算法应用到热连轧活套控制系统,提高系……