間歇過(guò)程最優(yōu)迭代學(xué)習(xí)控制的發(fā)展:從基于模型到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)
本文關(guān)鍵詞: 間歇過(guò)程 基于模型的最優(yōu)迭代學(xué)習(xí)控制 迭代動(dòng)態(tài)線性化 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的最優(yōu)迭代學(xué)習(xí)控制 出處:《自動(dòng)化學(xué)報(bào)》2017年06期 論文類型:期刊論文
【摘要】:本文綜述了間歇過(guò)程的基于模型的和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的最優(yōu)迭代學(xué)習(xí)控制方法.基于模型的最優(yōu)迭代學(xué)習(xí)控制方法需要已知被控對(duì)象精確的線性模型,其研究較為成熟和完善,有著系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和分析工具.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的最優(yōu)迭代學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析的關(guān)鍵是非線性重復(fù)系統(tǒng)的迭代動(dòng)態(tài)線性化.本文簡(jiǎn)要綜述了基于模型的最優(yōu)迭代學(xué)習(xí)控制的研究進(jìn)展,詳細(xì)回顧了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的迭代動(dòng)態(tài)線性化方法,包括其詳細(xì)的推導(dǎo)過(guò)程和突出的特點(diǎn).回顧和討論了廣義的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)最優(yōu)迭代學(xué)習(xí)控制方法,包括完整軌跡跟蹤的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)最優(yōu)迭代學(xué)習(xí)控制方法,提出和討論了多中間點(diǎn)跟蹤的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)最優(yōu)點(diǎn)到點(diǎn)迭代學(xué)習(xí)控制方法,和終端輸出跟蹤的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)最優(yōu)終端迭代學(xué)習(xí)控制方法.進(jìn)一步,迭代學(xué)習(xí)控制研究中的關(guān)鍵問(wèn)題,如隨機(jī)迭代變化初始條件、迭代變化參考軌跡、輸入輸出約束、高階學(xué)習(xí)控制律、計(jì)算復(fù)雜性等.本文突出強(qiáng)調(diào)了基于模型的和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的最優(yōu)迭代學(xué)習(xí)控制方法各自的特點(diǎn)與區(qū)別聯(lián)系,以方便讀者理解.最后,本文提出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的迭代學(xué)習(xí)控制方法已成為越來(lái)越復(fù)雜間歇過(guò)程控制發(fā)展的未來(lái)方向,一些開放的具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題還有待于進(jìn)一步研究.
[Abstract]:This paper reviews the model-based and data-driven optimal iterative learning control methods for batch processes. A model-based optimal iterative learning control method requires a linear model with known accuracy of the plant under control. Its research is more mature and perfect. The key to the design and analysis of data-driven optimal iterative learning control systems is the iterative dynamic linearization of nonlinear repetitive systems. This paper briefly reviews the optimal iteration based on the model. The research progress of generation learning control. The data-driven iterative dynamic linearization method, including its detailed derivation process and outstanding characteristics, is reviewed in detail. The generalized data-driven optimal iterative learning control method is reviewed and discussed. A data-driven optimal iterative learning control method for complete trajectory tracking is proposed and discussed. A data-driven optimal iterative learning control method for multi-intermediate point tracking is proposed and discussed. And terminal output tracking data driven optimal terminal iterative learning control method. Further, the key issues in iterative learning control research, such as random iterative change of initial conditions, iterative change reference trajectory. Input and output constraints, higher-order learning control laws, computational complexity, etc. This paper highlights the characteristics and differences of model-based and data-driven optimal iterative learning control methods. Finally, this paper proposes a data-driven iterative learning control method, which has become the future direction of the development of more and more complex batch process control. Some open and challenging issues need to be further studied.
【作者單位】: 青島科技大學(xué)自動(dòng)化與電子工程學(xué)院;北京交通大學(xué)先進(jìn)控制系統(tǒng)研究所;阿爾伯塔大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(61374102,61433002) 山東省泰山學(xué)者工程資助~~
【分類號(hào)】:+
【正文快照】: 引用格式池榮虎,侯忠生,黃彪.間歇過(guò)程最優(yōu)迭代學(xué)習(xí)控制的發(fā)展:從基于模型到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng).自動(dòng)化學(xué)報(bào),2017,43(6):917-932Optimal Iterative Learning Control of Batch Processes:From Model-based to Data-drivenCHI Rong-Hu1HOU Zhong-Sheng2交通大學(xué)先進(jìn)控制系統(tǒng)研究所北京100
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,本文編號(hào):1456543
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