[发明专利]用于多输入多输出设备的基于自适应模型的控制的方法和系统

权利要求书

1.一种根据基于模型的控制和设备模型(41)控制设备(20)的方法，所述设备(20)具有多个执行器(21)、对应于所述执行器(21)的操作状态的多个输入(22)和对应于所述设备(20)的操作条件的多个输出(24)，所述方法包括：

对所述输出(24)按优先顺序排序以定义输出优先级排序(52)；

确定所述多个执行器(21)中的每个的模式以定义多个执行器模式(62)；

使用所述输出优先级排序(52)和所述执行器模式(62)建立至少一个设备模型自适应因子阵列(82)；

使用所述至少一个设备模型自适应因子阵列(82)实时重新配置所述设备模型(41)以使所述设备模型(41)适应于所述输出优先级排序(52)和执行器模式(62)；以及

建立所述基于模型的控制，使得所述基于模型的控制自动适应于所述输出优先级排序(52)和执行器模式(62)。

2.如权利要求1所述的方法，还包括基于所述设备操作条件(56)确定已知设备模型误差(72)，其中还使用所述已知设备模型误差(72)建立所述至少一个设备模型自适应因子阵列(82)。

3.如权利要求1所述的方法，其中预确定所述输出优先级排序(52)。

4.如权利要求1所述的方法，还包括重复所述优先排序、确定、建立至少一个设备模型、重新配置和建立所述基于模型的控制。

5.如权利要求1所述的方法，其中建立至少一个设备模型自适应因子阵列(82)的步骤实时进行。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述基于模型的控制是动态逆控制。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述基于模型的控制是线性二次调节器控制。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述执行器模式(62)是执行器约束模式或者执行器无约束模式之一。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述执行器约束模式是执行器固定模式或者执行器准自由移动模式之一。

10.如权利要求9所述的方法，其中建立所述至少一个设备模型自适应因子阵列(82)的步骤取决于所述执行器固定模式或者所述执行器准自由移动模式的存在。

11.如权利要求8所述的方法，还包括将具有执行器约束模式的所述多个执行器(21)中的每个执行器与通过所述输出优先级排序(52)定义的最高优先级输出集隔离以定义隔离的执行器(21)的步骤。

12.如权利要求11所述的方法，还包括拒绝所述隔离的执行器(21)作为已知干扰输入。

13.如权利要求11所述的方法，还包括将所述隔离的执行器(21)返回到所述执行器无约束模式。

14.如权利要求13所述的方法，还包括集成返回到所述执行器无约束模式的所述隔离的执行器(21)和所述最高优先级输出集。

15.如权利要求14所述的方法，还包括将所述隔离的执行器(21)的隔离的输入输出对的每个关系项保持为用于与所述最高优先级输出集集成的所述隔离的执行器(21)的初始条件。

16.一种受控系统(10)，包括：

设备(20)，包括对应于所述设备(20)的操作条件的多个输出(24)和多个执行器(21)，所述多个执行器(21)具有对应于所述多个执行器(21)的操作状态的多个输入(22)；

输出优先级排序模块(50)，配置成将所述多个输出(24)按优先顺序排序以定义输出优先级排序(52)；

执行器模式管理模块(60)，配置成确定所述多个执行器(21)中的每个的模式以定义多个执行器模式(62)；

管理模块(80)，配置成使用所述输出优先级排序(52)和所述执行器模式(62)建立至少一个设备模型自适应因子阵列(82)；

设备模型模块(40)，配置成使用所述至少一个设备模型自适应因子阵列(82)重新配置设备模型(41)；以及

基于模型的控制模块(30)，配置成建立自动适应于所述输出优先级排序(52)和执行器模式(62)的基于模型的控制。

17.如权利要求16所述的系统，还包括配置成基于所述设备(20)的所述操作条件确定已知设备模型误差(72)的已知设备模型误差模块(70)。

18.如权利要求17所述的系统，其中所述设备模型模块(40)还配置成使用所述已知设备模型误差(72)建立所述至少一个设备模型自适应因子阵列(82)。