CN112147892B - 一种针对多质量块弹簧阻尼器一致性控制的算法 - Google Patents

一种针对多质量块弹簧阻尼器一致性控制的算法 Download PDF

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CN112147892B CN202010932611.5A CN202010932611A CN112147892B CN 112147892 B CN112147892 B CN 112147892B CN 202010932611 A CN202010932611 A CN 202010932611A CN 112147892 B CN112147892 B CN 112147892B
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Abstract

本发明公开了一种针对多质量块弹簧阻尼器一致性控制的算法，包括如下步骤：步骤S1：建立多质量块弹簧阻尼器的数学模型；步骤S2：设计实现自触发分布式预测控制算法的控制器；步骤S3：控制器有效性的证明；步骤S4：运用所设计的控制器对多质量块弹簧阻尼器进行控制，验证结果。本发明可以应用于多种非线性多智能体系统，自触发策略结合鲁棒分布式预测控制的方法不仅保留了预测控制算法能够处理多变量、有约束、不确定性问题的特点，而且通过自触发策略，可以有效地降低控制和通信消耗，同时可以改变触发系数从而在线调整控制器更新的频率，在如今信息物理系统大热的时代有重要的实际意义和应用前景。

Description

一种针对多质量块弹簧阻尼器一致性控制的算法
技术领域
本发明属于控制技术领域，具体涉及一种针对多质量块弹簧阻尼器一致性控制的算法。
背景技术
多质量块弹簧阻尼器是一个非线性多智能体系统，其一致性控制要求设计一个控制协议，在受到模型干扰、外界噪声等不确定条件的情况下，通过控制协议使得每个质量块之间相互影响、改变自身状态，最终达到状态一致。由于受到系统安全的限制，需要对控制满足一定的约束，而预测控制可以显式地处理系统约束并实施最优控制，避免了常规PID控制器可能出现的积分饱和现象。
现有的运用分布式预测控制对非线性多智能体系统一致性问题的研究，对于如何保证系统的鲁棒性、如何有效改善智能体之间的通信效率分别都有相对应的一些策略，但如何在被控对象模型参数的不精确，外加扰动等不确定因素下，保证系统鲁棒性的同时，有效地降低通信、采样和控制器更新的消耗，关于这方面的算法研究及应用还很少。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种针对多质量块弹簧阻尼器一致性控制的算法，运用自触发策略结合鲁棒分布式预测控制的方法实现多质量块弹簧阻尼器一致性控制，保证系统鲁棒性的同时，有效地降低通信、采样和控制器更新的消耗，在如今信息物理系统大热的时代有重要的实际意义和应用前景。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种针对多质量块弹簧阻尼器一致性控制的算法，包括如下步骤：
步骤S1：建立多质量块弹簧阻尼器的数学模型；
步骤S2：设计实现自触发分布式预测控制算法的控制器；
步骤S3：控制器有效性的证明；
步骤S4：运用所设计的控制器对多质量块弹簧阻尼器进行控制，验证结果。
优选的，步骤S1中，建立多质量块弹簧阻尼器的数学模型，具体包括如下步骤：
步骤S11：根据质量-弹簧-阻尼系统的机理建立预测模型；
Figure BDA0002670757730000011
Figure BDA0002670757730000012
其中，i＝1，2，3，4表示质量块的个数，xi，1和xi，2分别表示每个质量块的位移和速度，Mi表示每个质量块的质量，T表示采样周期，k表示线性弹簧系数，h表示阻尼因子，
Figure BDA0002670757730000021
表示每个质量块的第k次触发时间，wi表示每个质量块受到的外界扰动，扰动由系统的状态和控制限界。
步骤S12：将上述预测模型抽象为一个更一般的形式：
Figure BDA0002670757730000022
其中，
Figure BDA0002670757730000023
分别表示每个子系统的状态，控制输入和受到的外界干扰。
Figure BDA0002670757730000024
是一个任意的非线性函数，其中f(0，0，0)＝0。
优选的，步骤S2中，设计实现自触发分布式预测控制算法的控制器，具体包括如下步骤：
步骤S21：定义有限时域性能指标函数。性能指标要能够保证多质量块弹簧阻尼器快速且平稳地趋于状态一致，就需要加入对系统状态量的偏差和控制量的优化。同时，采用基于 min-max优化的方法，就需要将不确定性扰动作为优化的决策变量显示地包含在性能指标中。故每个子系统采用如下的性能指标函数：
Figure BDA0002670757730000025
其中，
Figure BDA0002670757730000026
表示预测时域，
Figure BDA0002670757730000027
表示触发间隔，
Figure BDA0002670757730000028
表示在
Figure BDA0002670757730000029
时刻预测的
Figure BDA00026707577300000210
时刻的状态，
Figure BDA00026707577300000211
表示其假设的邻居子系统的平均状态序列，γ∈(0，1)表示触发系数，Li是阶段性能函数，其表达式为：
Figure BDA00026707577300000212
Fi是终端罚函数，其表达式为：
Figure BDA00026707577300000214
步骤S22：结合约束条件，求解一个自触发分布式预测控制的优化问题
Figure BDA00026707577300000215
Figure BDA0002670757730000031
Figure BDA0002670757730000032
其中，
Figure BDA0002670757730000033
为最优性能指标值，
Figure BDA0002670757730000034
是一个常量。
Figure BDA0002670757730000035
表示需要求解的未来控制输入序列，
Figure BDA0002670757730000036
表示扰动序列。ni表示第i个子系统的邻居子系统的集合，其所在的表达式为一个兼容性约束，要求确保其被估计的假设状态信息与实际状态信息之间有一定程度的一致性。
Figure BDA0002670757730000037
表示当前子系统与其所有邻居平均子系统的状态一致性误差，故
Figure BDA0002670757730000038
表示经过N步，状态一致性误差进入了一个终端约束集/终端域
Figure BDA0002670757730000039
为一个包含原点的闭凸集，其定义如下：
Figure BDA00026707577300000310
假设
Figure BDA00026707577300000311
内存在一个局部状态误差反馈控制律
Figure BDA00026707577300000312
ki(0，0)＝0使得下述不等式对
Figure BDA00026707577300000313
成立：
Figure BDA00026707577300000314
其中，σ是一个
Figure BDA00026707577300000317
类函数。由于要求扰动有界，故终端罚函数Fi是每个子系统在其终端约束集内的一个严格控制的Lyapunov函数，相应的
Figure BDA00026707577300000318
是局部闭环系统的一个不变集。
步骤S23：设计自触发条件。在当前时刻与下一时刻之间，触发间隔的选择为满足条件的最大值。条件包括：第一，所选触发间隔得到的最优性能指标值必须不大于采样间隔为1 的性能指标值；第二，所选触发间隔必须不大于最大触发间隔Hmax，最大触发间隔要不大于自定义的预测时域N。故对自触发间隔进行如下定义：
Figure BDA00026707577300000315
步骤S24：实现双模控制。在所有子系统的一致性状态误差没有全部进入预先设计的终端域
Figure BDA00026707577300000316
时，通过求解步骤S22中所给出的优化问题，得到当前时刻的最优控制序列，通过求解步骤S23给出自触发条件，得到当前时刻的触发间隔；当所有子系统的一致性状态误差全部进入终端域
Figure BDA0002670757730000041
时，系统采用局部状态误差反馈控制。在每个子系统的下一个触发时刻前，检查一次其缓存的所有邻居系统的状态信息，更新并存储所有邻居系统最新的状态信息。
优选的，步骤S3中，控制器有效性的证明，具体包括如下步骤：
步骤S31：自触发分布式预测控制算法迭代优化可行性的证明。由于采用滚动优化原理，预测控制在相邻时刻的优化是相互独立的，当前时刻的优化可行性并不能保证下一时刻的优化可行，故需要保证闭环系统的迭代优化可行性。
做出如下假设：
1)假设每个子系统在初始时刻
Figure BDA0002670757730000042
至少存在一组满足优化问题
Figure BDA0002670757730000043
所有条件的可行控制序列
Figure BDA0002670757730000044
2)假设存在
Figure BDA0002670757730000045
类函数αl，αf，αF，
Figure BDA0002670757730000046
类函数αw，，使得对任意的
Figure BDA0002670757730000047
Figure BDA0002670757730000048
如下不等式成立：
Figure BDA0002670757730000049
Figure BDA00026707577300000410
在
Figure BDA00026707577300000411
构建一组可行控制序列：
Figure BDA00026707577300000412
其中，
Figure BDA00026707577300000413
当
Figure BDA00026707577300000414
由于
Figure BDA00026707577300000415
故这部分解肯定可行。当
Figure BDA00026707577300000416
结合
Figure BDA00026707577300000417
的定义和其为一个不变集的条件，这部分解也可行。故
Figure BDA00026707577300000418
确实是一个可行控制序列。根据数学归纳法，可以证明自触发分布式预测控制算法的迭代优化可行性。
步骤S32：自触发分布式预测控制算法稳定性的证明。通过证明每个子系统关于状态一致性误差的性能指标函数是一个ISpS-Lyapunov函数，即
Figure BDA00026707577300000419
能渐进稳定到原点，那么多质量块弹簧阻尼器能实现状态一致。具体包括如下步骤：
步骤S321：当γ＝1且
Figure BDA00026707577300000420
最优性能指标值为
Figure BDA00026707577300000421
根据最优性原理和假设2)，可以得到
Figure BDA00026707577300000422
步骤S322：求解性能指标函数的下界。
对于所有处于初始可行集内的一致性误差
Figure BDA00026707577300000423
根据最优性原理，可以得到：
Figure BDA0002670757730000051
步骤S323：求解性能指标函数的上界考虑两种情况。
1)对于所有的
Figure BDA0002670757730000052
带入步骤S31构建的可行控制解，结合步骤S23给出的触发条件规则，可以得到
Figure BDA0002670757730000053
其中，
Figure BDA0002670757730000054
2)对于所有的
Figure BDA0002670757730000055
但属于初始可行集，定义原点的一个邻域
Figure BDA0002670757730000056
并满足
Figure BDA0002670757730000057
由于步骤S31证明了算法的迭代优化可行性，故任意时刻均存在一组优化问题
Figure BDA0002670757730000058
的可行控制解满足所有约束且性能指标函数有界。因此，对于有限时域，存在一个充分大的正数D＜+∞使得对所有时刻
Figure BDA0002670757730000059
均成立。令θ＝max(1，D/αF(r))并定义一个
Figure BDA00026707577300000510
类函数。显然，对所有的
Figure BDA00026707577300000511
均成立。从而，可以得到
Figure BDA00026707577300000512
综合1)、2)两种情况，性能指标函数的上界为
Figure BDA00026707577300000513
步骤S324：结合自触发规则和步骤S321得到的结论，可以得到
Figure BDA00026707577300000514
步骤S325：对于
Figure BDA00026707577300000515
利用三角不等式和兼容性约束，可以得到
Figure BDA0002670757730000061
步骤S326：将步骤S325得到的结果带入到步骤S324得到的表达中，可以得到
Figure BDA0002670757730000062
根据步骤S322、步骤S323、步骤S326得到的结果，可以证明关于状态一致性误差的性能指标函数是一个ISpS-Lyapunov函数，故进一步地，可以得到多质量块弹簧阻尼器能实现状态一致，所设计的控制器有效。
优选的，步骤S4中，运用所设计的控制器对多质量块弹簧阻尼器进行控制，验证结果，具体是：观察系统的输出状态是否趋于一致，如果系统的输出状态趋于一致，说明控制成功，如果系统的输出状态没有趋于一致，那么返回步骤S2，重新调整步骤S21中所定义的性能指标函数中的预测时域N，继续之后的步骤，反复调整超过10次后，若系统的输出状态仍然无法趋于一致，那么返回步骤S1，重新建立预测模型，继续之后的步骤，直到系统的输出状态趋于一致。
所述鲁棒分布式预测控制，是一种基于预测模型的控制算法。所用预测模型根据质量- 弹簧-阻尼系统的机理建立状态空间模型，这个模型具有预测系统未来动态的功能，即能够根据系统的当前信息和未来的控制的输入，预测其未来的输出值。
所述鲁棒分布式预测控制，是一种在线滚动优化的控制算法。通过对多质量块弹簧阻尼器某一性能指标的最优来确定未来的控制序列，性能指标中涉及到系统未来的行为，是由未来的控制策略根据预测模型所提供的先验知识所决定的。在线滚动优化表示优化过程不是传统地全局一次离线优化，而是反复在线进行的。优化性能指标的相对形式在不同的时刻是一样的，但其绝对形式即所包括的时间区域是不一样的，优化的时段会向前推移。
所述鲁棒分布式预测控制，可以显式地处理多质量块弹簧阻尼器要求的各种软硬件约束。系统的约束以直接的不等式形式出现在优化问题的约束条件中，可方便地利用MATLAB优化工具箱常用函数得到有约束的非线性函数的解析解。
所述鲁棒分布式预测控制，通过分布式的形式降低了问题的规模和复杂性。所述多质量块弹簧阻尼器由四个质量块组成，每个质量块作为一个子系统，都有独立的控制器。每个子系统控制律的计算依赖于所有子系统的状态，旨在确保整个系统的状态一致。系统之间的相互影响体现在性能指标的某一项中，通过信息协调的方式实现原来集中式控制的效果，同时提高了控制过程的灵活性。
所述鲁棒分布式预测控制，考虑实际环境中多质量块弹簧阻尼器可能受到的外界不确定性扰动。采用基于min-max优化的方法保证系统的鲁棒性，即以控制输入为极小值优化问题的决策变量，以不确定性扰动为极大值优化问题的决策变量，每个子系统求解其在最坏不确定扰动输入下使性能指标的上界达到最小的最优解。
所述自触发策略，可以让每个控制器根据其被估计的假设的邻居状态信息和自身的历史信息自治地确定未来的一组控制输入序列和下一个触发时间。触发策略要求使得各个子系统的最优性能指标值沿着状态轨迹趋于一致。
本发明的有益效果是：
本发明解决了非线性多智能体系统的一致性控制问题，尤其是一种针对多质量块弹簧阻尼器一致性控制。所述自触发策略结合鲁棒分布式预测控制的方法不仅保留了预测控制算法能够处理多变量、有约束、不确定性问题的特点，而且通过自触发策略，可以有效地降低多质量块弹簧阻尼器的控制和通信消耗，同时触发系数的改变能在线调整控制器更新的频率，在如今信息物理系统大热的时代有重要的实际意义和应用前景。
附图说明
图1是本发明给出的方法具体流程示意图。
图2是本发明给出的多质量块弹簧阻尼器示意图。
图3为本发明给出的系统位移量变化示意图。
图4为本发明给出的系统速度量变化示意图。
图5为本发明给出的系统控制量变化示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1所示，本发明所述的一种针对多质量块弹簧阻尼器一致性控制的自触发鲁棒分布式预测控制算法，包括如下步骤：
步骤S1：建立多质量块弹簧阻尼器的数学模型；
步骤S2：设计实现自触发分布式预测控制算法的控制器；
步骤S3：控制器有效性的证明；
步骤S4：运用所设计的控制器对多质量块弹簧阻尼器进行控制，验证结果。
实施例1：
对于针对多质量块弹簧阻尼器一致性控制的自触发鲁棒分布式预测控制算法，方法步骤实施如下：
步骤A：根据质量-弹簧-阻尼系统的机理建立预测模型，具体实现为：
Figure BDA0002670757730000081
Figure BDA0002670757730000082
步骤B：设定预测时域N为5，控制约束设定为-2≤ui≤2，扰动约束设定为 -0.2≤wi≤0.4，终端约束为
Figure BDA0002670757730000083
性能指标
Figure BDA0002670757730000084
中，触发系数取γ＝0.5，最大触发间隔取Hmax＝4，控制权重因子取λ＝0.01，扰动权重因子取ψ＝2，终端状态误差权重因子取βi＝3。
步骤C：设定自触发条件。对于单个质量-弹簧-阻尼系统，要求其基于一致性状态误差的性能指标函数是一个ISpS-Lyapunov函数。要满足此条件，则最优性能指标值沿着系统一致性状态误差轨迹必须单调递减，从而得到自触发条件：
Figure BDA0002670757730000085
步骤D：设置系统的初始状态，x1＝[3.4，-1.5]，x2＝[0.6，0.5]，x3＝[-1.2，2]，x4＝[2.5，-1.2]。
步骤E：利用MATLAB的fminimax函数，解决一个受约束的有限时域优化问题
Figure BDA0002670757730000086
Figure BDA0002670757730000087
可以隐式得到当前时刻的最优控制序列
Figure BDA0002670757730000088
通过判断自触发条件求解下一个触发时间
Figure BDA0002670757730000089
步骤F：应用得到的最优控制序列，并更新一次缓存的所有邻居系统的状态信息。自触发鲁棒分布式预测控制算法允许所有的子系统同时独立地求解优化问题，故在每个子系统的下一个触发时刻前，需要检查一次缓存信息，更新并存储其所有邻居系统最新的位移和速度信息。
步骤G：实现双模控制。在所有子系统的一致性状态误差没有全部进入预先设计的终端域
Figure BDA00026707577300000810
时，系统采用基于开环优化的闭环状态误差反馈控制；当所有子系统的一致性状态误差全部进入终端域
Figure BDA00026707577300000811
时，系统采用局部状态误差反馈控制。局部状态误差反馈增益矩阵为一时不变矩阵，在N给定的条件下使终端域变小。通过计算得到一组增益为k1＝[-0.6，-0.4]，k2＝[-0.6，-0.4]，k3＝[-0.5，-0.3]，k4＝[-0.5，-0.4]。
步骤H：运用所设计的控制器对多质量块弹簧阻尼器进行控制，结果如图3-5所示。其中，图3为4个质量块的位移xi，1随采样时间k的轨迹，图4为4个质量块的速度xi，2随采样时间k的轨迹，图5为4个质量块的控制输入ui随采样时间k的轨迹。
步骤I：观察4个质量块的状态是否趋近一致。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (3)

1.一种针对多质量块弹簧阻尼器一致性控制的算法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：建立多质量块弹簧阻尼器的数学模型；具体包括如下步骤：
步骤S11：根据质量-弹簧-阻尼系统的机理建立预测模型；
Figure FDA0003522883290000011
Figure FDA0003522883290000012
其中，i＝1,2,3，4表示质量块的个数，xi,1和xi,2分别表示每个质量块的位移和速度，Mi表示每个质量块的质量，T表示采样周期，k表示线性弹簧系数，h表示阻尼因子，
Figure FDA0003522883290000013
表示每个质量块的第k次触发时间，wi表示每个质量块受到的外界扰动，扰动由系统的状态和控制限界；
步骤S12：将上述预测模型抽象为一个更一般的形式：
Figure FDA0003522883290000014
其中，
Figure FDA0003522883290000015
分别表示每个子系统的状态，控制输入和受到的外界干扰，f:
Figure FDA0003522883290000016
是一个任意的非线性函数，其中f(0,0,0)＝0；
步骤S2：设计实现自触发分布式预测控制算法的控制器；具体包括如下步骤：
步骤S21：定义有限时域性能指标函数：每个子系统采用如下的性能指标函数：
Figure FDA0003522883290000017
其中，
Figure FDA0003522883290000018
表示预测时域，
Figure FDA0003522883290000019
表示触发间隔，
Figure FDA00035228832900000110
表示在
Figure FDA00035228832900000111
时刻预测的
Figure FDA00035228832900000112
时刻的状态，
Figure FDA00035228832900000113
表示其假设的邻居子系统的平均状态序列，γ∈(0,1)表示触发系数，Li是阶段性能函数，其表达式为：
Figure FDA00035228832900000114
Fi是终端罚函数，其表达式为：
Figure FDA0003522883290000021
步骤S22：结合约束条件，求解一个自触发分布式预测控制的优化问题SPii；
Figure FDA0003522883290000022
Figure FDA0003522883290000023
Figure FDA0003522883290000024
Figure FDA0003522883290000025
Figure FDA0003522883290000026
Figure FDA0003522883290000027
其中，
Figure FDA0003522883290000028
为最优性能指标值，
Figure FDA0003522883290000029
是一个常量；
Figure FDA00035228832900000210
表示需要求解的未来控制输入序列，
Figure FDA00035228832900000211
表示扰动序列；ni表示第i个子系统的邻居子系统的集合，其所在的表达式为一个兼容性约束，要求确保其被估计的假设状态信息与实际状态信息之间有一定程度的一致性；
Figure FDA00035228832900000212
表示当前子系统与其所有邻居平均子系统的状态一致性误差，故
Figure FDA00035228832900000213
表示经过N步，状态一致性误差进入了一个终端约束集/终端域
Figure FDA00035228832900000214
Figure FDA00035228832900000215
为一个包含原点的闭凸集，其定义如下：
Figure FDA00035228832900000216
假设
Figure FDA00035228832900000217
内存在一个局部状态误差反馈控制律
Figure FDA00035228832900000218
ki:
Figure FDA00035228832900000219
ki(0,0)＝0使得下述不等式对
Figure FDA00035228832900000220
成立：
Figure FDA00035228832900000221
其中，σ是一个K类函数，由于要求扰动有界，故终端罚函数Fi是每个子系统在其终端约束集内的一个严格控制的Lyapunov函数，相应的Ei f是局部闭环系统的一个不变集，
步骤S23：设计自触发条件：在当前时刻与下一时刻之间，触发间隔的选择为满足条件的最大值，条件包括：第一，所选触发间隔得到的最优性能指标值必须不大于采样间隔为1的性能指标值；第二，所选触发间隔必须≤最大触发间隔Hmax，最大触发间隔要≤自定义的预测时域N，故对自触发间隔进行如下定义：
Figure FDA0003522883290000031
Figure FDA0003522883290000032
步骤S24：实现双模控制：在所有子系统的一致性状态误差没有全部进入预先设计的终端域
Figure FDA0003522883290000033
时，通过求解步骤S22中所给出的优化问题，得到当前时刻的最优控制序列，通过求解步骤S23给出自触发条件，得到当前时刻的触发间隔；当所有子系统的一致性状态误差全部进入终端域
Figure FDA0003522883290000034
时，系统采用局部状态误差反馈控制，在每个子系统的下一个触发时刻前，检查一次其缓存的所有邻居系统的状态信息，更新并存储所有邻居系统最新的状态信息；
步骤S3：控制器有效性的证明；
步骤S4：运用所设计的控制器对多质量块弹簧阻尼器进行控制，验证结果。
2.根据权利要求1所述的一种针对多质量块弹簧阻尼器一致性控制的算法，其特征在于，步骤S3中，控制器有效性的证明，具体包括如下步骤：
步骤S31：自触发分布式预测控制算法迭代优化可行性的证明：
做出如下假设：
1)假设每个子系统在初始时刻
Figure FDA0003522883290000035
至少存在一组满足优化问题SPii所有条件的可行控制序列
Figure FDA0003522883290000036
2)假设存在K∞类函数αl,αf,αF，K类函数αw，使得对任意的
Figure FDA0003522883290000037
Figure FDA0003522883290000038
如下不等式成立：
Figure FDA0003522883290000039
Figure FDA00035228832900000310
在
Figure FDA00035228832900000311
构建一组可行控制序列：
Figure FDA00035228832900000312
其中，
Figure FDA00035228832900000313
当
Figure FDA00035228832900000314
由于
Figure FDA00035228832900000315
故这部分解肯定可行,当
Figure FDA00035228832900000316
结合
Figure FDA00035228832900000317
的定义和其为一个不变集的条件，这部分解也可行，故
Figure FDA00035228832900000318
确实是一个可行控制序列，根据数学归纳法，可以证明自触发分布式预测控制算法的迭代优化可行性；
步骤S32：自触发分布式预测控制算法稳定性的证明：通过证明每个子系统关于状态一致性误差的性能指标函数是一个ISpS-Lyapunov函数，即
Figure FDA0003522883290000041
能渐进稳定到原点，那么多质量块弹簧阻尼器能实现状态一致。
3.根据权利要求1所述的一种针对多质量块弹簧阻尼器一致性控制的算法，其特征在于，步骤S4中，运用所设计的控制器对多质量块弹簧阻尼器进行控制，验证结果，具体是：观察系统的输出状态是否趋于一致，如果系统的输出状态趋于一致，说明控制成功，如果系统的输出状态没有趋于一致，那么返回步骤S2，重新调整步骤S21中所定义的性能指标函数中的预测时域N，继续之后的步骤，反复调整超过10次后，若系统的输出状态仍然无法趋于一致，那么返回步骤S1，重新建立预测模型，继续之后的步骤，直到系统的输出状态趋于一致。
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