【摘要】：針對(duì)具有強(qiáng)非線性、時(shí)變、有純滯后等復(fù)雜特性的連續(xù)攪拌釜(CSTR)反應(yīng)過(guò)程,提出了一種非線性魯棒模型預(yù)測(cè)控制方法。先根據(jù)攪拌釜中物料反應(yīng)和溫度波動(dòng)機(jī)理,強(qiáng)魯棒性的系統(tǒng)參數(shù)假設(shè)在凸多面體中,然后,在溫度工作穩(wěn)定平衡點(diǎn)離散線性化具有高度非線性特點(diǎn)的系統(tǒng)方程。合理建立系統(tǒng)預(yù)報(bào)方程,提出可保成本性能指標(biāo)函數(shù)并計(jì)算李雅普諾夫函數(shù)的差分。采用雙線性和線性矩陣不等式(BMI和LMI)技術(shù)處理魯棒模型預(yù)測(cè)控制系統(tǒng),給出了保持較優(yōu)性能條件下的閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性判定標(biāo)準(zhǔn)。其次,考慮穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的條件中存在雙線性矩陣不等式,設(shè)計(jì)相應(yīng)的凸優(yōu)化算法,便于利用matlab中LMI TOOLBOX求解。最后,通過(guò)系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn),與已有數(shù)值結(jié)果對(duì)比,說(shuō)明了所提理論的正確性和算法的有效性、優(yōu)越性。
[Abstract]:A nonlinear robust model predictive control method is proposed for the (CSTR) process of a continuous stirred tank with complex characteristics such as strong nonlinearity, time-varying and pure hysteresis. Based on the mechanism of material reaction and temperature fluctuation in stirred kettle, the system parameters with strong robustness are assumed to be in convex polyhedron, and then the system equations with highly nonlinear characteristics are discretized and linearized at the temperature stability equilibrium point. The prediction equation of the system is established reasonably, the index function of guaranteed cost is proposed and the difference of Lyapunov function is calculated. The bilinear and linear matrix inequality (BMI and LMI) techniques are used to deal with the robust model predictive control system. The criteria for determining the stability of the closed-loop system under the condition of maintaining better performance are given. Secondly, considering the existence of bilinear matrix inequalities in the condition of stability criteria, a corresponding convex optimization algorithm is designed, which can be easily solved by using LMI TOOLBOX in matlab. Finally, the correctness of the proposed theory and the validity and superiority of the algorithm are illustrated by the system simulation experiments and compared with the existing numerical results.
【作者單位】： 遼寧石油化工大學(xué)理學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(60273101)
【分類(lèi)號(hào)】：TQ051.72

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本文編號(hào)：2244735