1.电加热炉的多模型分数阶加权预测函数控制方法，其特征在于该方法包括W下步 骤： 步骤1建立被控对象的多模型； 步骤1.1根据工作的溫度区域范围把工作区域进行i等分，i是要进行等分的个数； 步骤1.2在每个等分的区间中采集实际过程对象的实时阶跃响应数据，利用该数据建 立被控对象的分数阶传递函数模型心，形式如下：其中，Μ功第j个子模型，αι,功第j个系统的微分阶次，Tij，T2,功相应的系数，S为拉普 拉斯变换算子，Km, J为模型比例增益系数，为模型的滞后时间常数； 步骤1.3微分算子s'"通过Oustaloup近似方法表述如下：其中，α为分数阶微分阶次，0<α< 1，N为选定的近似阶次，Κα = Wh"，Wn ' = WbWuUn+aVW，Wn二

Vh和Wb分别为拟合频率的上限值和下限值； 步骤1.4根据步骤1.3中Oustalo啡近似方法，将步骤1.2中的分数阶模型近似为整数高 阶模型，通过在采样时间Ts下加零阶保持器后离散化得到如下形式： y 化）=-曰 ly 化-1)-曰巧化-2)-----曰 ly 化-1 )+biu 化-1-d) + b2U (k-2-d)+· · · +biu (k-1-d) 其中，叫，6^^' = 1，2，-，，1)均为离散近似后得到的系数，实际过程的时间滞后(1 = 1/了5， 1为离散模型的长度，y化)为k时刻的实际过程对象的模型输出，u化-d-1)为实际过程对象 在k-d-1时刻的输入值； 为了减少误差通过对模型进行一阶向后差分，得到如下形式： Ay(k) =-aiAy(k-l)-a2Ay(k-2)-----aiAy(k-l )+biAu 化-1-d) + Ab2u(k-2-d)+---+Abiu( k-1-d) 步骤1.5选取系统的状态变量如下： AXm化）= [Ay(k) ,Ay(k-l) ,...,Ay(k-l) ,Au(k-l) ,...,Au(k-l+l-d)]T 结合步骤1.4,得到被控对象的状态空间模型，形式如下： AXm化+l)=AmAXm化)+BmAu 化） Δγιη 化+1) =CmAXm 化+1) 其中，T为矩阵的转置符号，AXm化)的维数为(21+d-l)Xl;步骤2预测函数控制器的设计 步骤2.1求取当前时刻的误差量： e(k)=y(k)-；Kk) e化)是当前时刻的误差，y化)是当前时刻对象的测量值，Hk)是当前时刻的预估值； 由当前时刻的误差，估计系统在P步后模型与实际对象的误差其中Ae化+P)是k+p步后的误差的预测，AHk+p)表示k+p步相邻时刻的参考轨迹的差 值； 步骤2.2选取预测函数控制的参考轨迹^4+1)和目标函数Jpf。

其中c(k)是设定值，y化+P)是k+P时刻对系统模型输出的预估，β是参考轨迹的柔化系 数，Η k+i)对系统输出的参考轨迹； 步骤2.3预测函数控制是与控制输入结构有关，选取基函数为阶跃函数可得： u(k+i)=u(k), (i = l ,2,··· ,Ρ) 通过求取目标函数的最小值可得：步骤3.多模型的加权系数 步骤3.1计算当前时刻子模型Μ非勺模型输出y^t)，并根据计算得到的此时子模型的模 型输出与当前时刻系统的实际输出的偏差； ej(t)= |y〇ut(t)-yj(t) I，j = l，2，...i; 其中yDut(t)为系统输出通道j的实际输出，e^t)代表当前时刻第j个子模型与实际输出 的偏差； 步骤3.2计算每个子模型权重系数；

其中w^t)表示当前时刻第j个子模型的加权系数，ei(t-k)表示在历史的误差； 因此当前控制器的输入量表示为： U(t)=Wl(t)Ul(t)+W2(t)U2(t)+...+Wi(t)Ui(t) 步骤3.3在下一时刻依照步骤2.1到3.2中的方法求解分数阶的多模型预测函数控制器 的控制量，再将其作用于被控对象，依次循环操作下去。