基于閉環(huán)辨識的高級預(yù)測控制技術(shù)研究與應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-01-18 22:21
隨著現(xiàn)代工業(yè)控制中的不確定性越來越強,傳統(tǒng)的控制手段不足以應(yīng)對復(fù)雜工業(yè)過程,先進控制理論的應(yīng)用勢在必行,而模型辨識是先進控制理論應(yīng)用的基石,因此本文在對兩種閉環(huán)條件下的辨識方法研究基礎(chǔ)上對預(yù)測控制進行改進研究,并將模糊思想實現(xiàn)的脈沖控制與改進預(yù)測控制結(jié)合,最后利用控制壓力鉆井過程模型進行控制效果檢驗。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)閉環(huán)辨識算法的設(shè)計與實現(xiàn)。設(shè)計一種基于閉環(huán)動態(tài)數(shù)據(jù)的辨識方法,通過將閉環(huán)控制過程中的動態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為工藝對象開環(huán)階躍響應(yīng)數(shù)據(jù),采用面積法計算模型參數(shù)得到工藝對象模型;改進一種基于頻率特性分析的閉環(huán)辨識方法,通過對開閉環(huán)條件下工藝對象頻率特性的轉(zhuǎn)換與推導(dǎo),得到開環(huán)工藝對象模型參數(shù)與閉環(huán)頻率特性的關(guān)系,進而得到工藝對象數(shù)學(xué)模型。(2)預(yù)測控制器技術(shù)改進研究。根據(jù)預(yù)測控制算法的特點提出了基于動態(tài)矩陣簡化因子的預(yù)測控制器,利用動態(tài)矩陣簡化因子對控制過程中的求逆運算進行簡化處理,減少預(yù)測控制中滾動優(yōu)化的運算量,提高了預(yù)測控制算法的實時性和控制效果。(3)高級預(yù)測控制算法設(shè)計研究。根據(jù)脈沖控制的基本原理實現(xiàn)了脈沖控制算法,之后利用模糊理論實現(xiàn)了模糊脈沖控制,提高了脈沖控制的...
【文章來源】:中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)辨識原理圖
第2章閉環(huán)辨識算法研究14利用比例控制器對被控對象進行調(diào)節(jié),并在系統(tǒng)中分別加入兩個正弦激勵信號,使系統(tǒng)的輸出出現(xiàn)兩個波峰,系統(tǒng)輸出曲線如如圖2-3所示,1y和2y分別為系統(tǒng)輸出響應(yīng)曲線的兩個峰值,1t和2t分別為系統(tǒng)到達峰值的兩個時刻。圖2-3加入正弦激勵后系統(tǒng)輸出響應(yīng)曲線Fig2-3Systemidentificationschematicdiagram根據(jù)對象的正弦激勵輸出曲線可以得到兩個峰值點的頻率特性,其表達式如公式(2-25)所示。1122212222221111122222()()(1)()()(1)()arctan()1()arctan()1ppppppppKKAwGjwKKTwKKAwGjwKKTwTwwKKwTwKKwTwwKKwTwKKw(2-25)在公式(2-25)中共有K,T,三個未知參數(shù),因此可利用方程組求解這三個未知量,進而得到工藝對象的開環(huán)傳遞函數(shù)。首先利用幅頻特性兩個表達式經(jīng)過化簡后求得K,T的表達式如公式(2-26)所示。
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓補結(jié)構(gòu)示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]串級控制系統(tǒng)閉環(huán)辨識及PID參數(shù)整定[J]. 林巍,王亞剛. 控制工程. 2018(01)
[2]動態(tài)矩陣控制中基于Kalman濾波的開環(huán)預(yù)測方法[J]. 謝亞軍,丁寶蒼,陳橋. 控制與決策. 2017(03)
[3]控壓鉆井井下不可測變量的非線性估計[J]. 徐寶昌,孟宇,劉偉. 石油學(xué)報. 2016(12)
[4]工業(yè)過程控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 柴天佑. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2016(08)
[5]基于閉環(huán)自適應(yīng)辨識的速度環(huán)PI參數(shù)自整定[J]. 張鵬,王文格,付霞,聶挺. 中國機械工程. 2016(05)
[6]基于動態(tài)矩陣控制的雙層結(jié)構(gòu)預(yù)測控制的整體解決方案[J]. 李世卿,丁寶蒼. 自動化學(xué)報. 2015(11)
[7]閉環(huán)辨識算法研究及軟件實現(xiàn)[J]. 郭婧,李燁,李正浩. 信息技術(shù). 2015(02)
[8]閉環(huán)子空間辨識方法的分析與比較[J]. 王建國,趙京輝,沈跳. 控制工程. 2015(01)
[9]閉環(huán)系統(tǒng)辨識的模型結(jié)構(gòu)檢驗[J]. 王建宏,熊朝華. 華東交通大學(xué)學(xué)報. 2014(04)
[10]控壓鉆井井口回壓控制技術(shù)仿真研究[J]. 王洋,韓來聚,步玉環(huán),李宗清,曹強,都美靜. 石油機械. 2014(02)
本文編號:3595697
【文章來源】:中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)辨識原理圖
第2章閉環(huán)辨識算法研究14利用比例控制器對被控對象進行調(diào)節(jié),并在系統(tǒng)中分別加入兩個正弦激勵信號,使系統(tǒng)的輸出出現(xiàn)兩個波峰,系統(tǒng)輸出曲線如如圖2-3所示,1y和2y分別為系統(tǒng)輸出響應(yīng)曲線的兩個峰值,1t和2t分別為系統(tǒng)到達峰值的兩個時刻。圖2-3加入正弦激勵后系統(tǒng)輸出響應(yīng)曲線Fig2-3Systemidentificationschematicdiagram根據(jù)對象的正弦激勵輸出曲線可以得到兩個峰值點的頻率特性,其表達式如公式(2-25)所示。1122212222221111122222()()(1)()()(1)()arctan()1()arctan()1ppppppppKKAwGjwKKTwKKAwGjwKKTwTwwKKwTwKKwTwwKKwTwKKw(2-25)在公式(2-25)中共有K,T,三個未知參數(shù),因此可利用方程組求解這三個未知量,進而得到工藝對象的開環(huán)傳遞函數(shù)。首先利用幅頻特性兩個表達式經(jīng)過化簡后求得K,T的表達式如公式(2-26)所示。
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓補結(jié)構(gòu)示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]串級控制系統(tǒng)閉環(huán)辨識及PID參數(shù)整定[J]. 林巍,王亞剛. 控制工程. 2018(01)
[2]動態(tài)矩陣控制中基于Kalman濾波的開環(huán)預(yù)測方法[J]. 謝亞軍,丁寶蒼,陳橋. 控制與決策. 2017(03)
[3]控壓鉆井井下不可測變量的非線性估計[J]. 徐寶昌,孟宇,劉偉. 石油學(xué)報. 2016(12)
[4]工業(yè)過程控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 柴天佑. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2016(08)
[5]基于閉環(huán)自適應(yīng)辨識的速度環(huán)PI參數(shù)自整定[J]. 張鵬,王文格,付霞,聶挺. 中國機械工程. 2016(05)
[6]基于動態(tài)矩陣控制的雙層結(jié)構(gòu)預(yù)測控制的整體解決方案[J]. 李世卿,丁寶蒼. 自動化學(xué)報. 2015(11)
[7]閉環(huán)辨識算法研究及軟件實現(xiàn)[J]. 郭婧,李燁,李正浩. 信息技術(shù). 2015(02)
[8]閉環(huán)子空間辨識方法的分析與比較[J]. 王建國,趙京輝,沈跳. 控制工程. 2015(01)
[9]閉環(huán)系統(tǒng)辨識的模型結(jié)構(gòu)檢驗[J]. 王建宏,熊朝華. 華東交通大學(xué)學(xué)報. 2014(04)
[10]控壓鉆井井口回壓控制技術(shù)仿真研究[J]. 王洋,韓來聚,步玉環(huán),李宗清,曹強,都美靜. 石油機械. 2014(02)
本文編號:3595697
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