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龙图腾网获悉杭州泰极豫才软件有限公司申请的专利一种三项模型预测控制器参数整定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115729107B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211473193.3，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种三项模型预测控制器参数整定方法是由张抗抗设计研发完成，并于2022-11-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种三项模型预测控制器参数整定方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种三项模型预测控制器参数整定方法，较传统MPC算法在优化命题中增加了对预测输出增量的惩罚项，改进了控制品质的同时增强了闭环系统鲁棒性，参数整定步骤如下：对被控对象进行辨识实验，收集输入输出数据，进行模型辨识计算，得到对象模型；根据被控对象的模型确定模型时域、预测时域和控制时域；对被控对象输入输出变量进行归一化；由期望的闭环一阶阶跃响应时间确定预测误差加权系数和预测输出增量加权系数；给定输入超调上下界，通过多次闭环阶跃测试仿真确定输入增量加权系数，保证控制量超调在约束范围内。本发明参数整定方法简单、直观且有效，将复杂的MPC整定工作大大简化，实现高品质高鲁棒性的MPC控制。

本发明授权一种三项模型预测控制器参数整定方法在权利要求书中公布了：1.一种三项模型预测控制器参数整定方法，其特征在于，所述控制器的优化命题包含三个加权项，分别是：对预测误差Wt-YPt的加权项对输入增量ΔUt的加权项和对预测输出增量ΔYPt的加权项其中Wt为设定值，YPt为预测输出；考虑一个有p个输出、m个输入的多变量被控对象，优化命题为： 其中，Q为预测误差加权系数矩阵，R为输入增量加权系数矩阵，S为预测输出增量加权系数矩阵， 其中，qi为预测误差加权系数，rj为输入增量加权系数，si为预测输出增量加权系数，i＝1,...,p；j＝1,...,m；通过三项模型预测控制器参数整定方法确定Q、R和S三个加权系数矩阵，包括如下步骤： S1，对被控对象进行辨识实验，收集输入数据Ut,t＝1,...,L和输出数据Yt,t＝1,...,L，L为数据采样点数，进行模型辨识计算，得到对象模型Gq； S2，根据被控对象的模型，确定模型时域N、预测时域P、控制时域M； S3，根据辨识实验所得的输入输出数据，对被控对象的输入输出变量进行如下归一化处理，并给出对应加权系数值： 其中，ujt和yit取自辨识实验所得数据，分别表示第j个输入变量和第i个输出变量在t时刻的值，var·表示方差；ku和ky为待整定的标量； S4，对p个输出，设置期望的闭环一阶阶跃响应时间Ti cl；预测输出增量加权系数si与预测误差加权系数qi的比值决定了等效的闭环响应时间，关系式为： Ti cl＝nλi7 其中，λi是一阶系统的时间常数；对于将Ti cl设置为输出yit的闭环阶跃响应达到其稳态值的98％所需要的时间，n取4，对于将Ti cl设置为输出yit的闭环阶跃响应达到其稳态值的95％所需要的时间，n取3； 只要用户给出Ti cl、ku和ky的数值，矩阵Q和S的加权系数的值都确定了； S5，取一组ku和ky，使得比值相对较小，进行闭环阶跃测试仿真；逐渐增大比值kyu，进行闭环阶跃测试仿真，直到阶跃测试中的一些输入的超调达到或者超过了预先设定的上下界；精细调整加权系数qi，使得阶跃测试中的大部分输入的超调均接近或触及预先设定的上下界。

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