【摘要】：在化工、煉油、火電等工業(yè)過程中,模型預(yù)測(cè)控制算法(MPC)的運(yùn)用受到了廣泛的關(guān)注。然而,實(shí)際運(yùn)用中的MPC主要是針對(duì)線性系統(tǒng)提出的。 目前為止,非線性MPC在工業(yè)應(yīng)用的實(shí)例還很少,主要瓶頸之一就是非線性過程建模和辨識(shí)的高成本。當(dāng)對(duì)象有強(qiáng)非線性時(shí),由于采用線性模型的輸出預(yù)測(cè)與實(shí)際偏差較大,達(dá)不到優(yōu)化控制的目的,預(yù)測(cè)控制的進(jìn)一步推廣必須基于非線性模型進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化。 近十年來,基于參數(shù)變化模型的系統(tǒng)辨識(shí)受到了學(xué)術(shù)界及工業(yè)界的廣泛關(guān)注。參數(shù)變化模型辨識(shí)方法的有效性也在航空航天領(lǐng)域(高性能的航天飛行器、導(dǎo)彈和渦輪發(fā)電機(jī))上得到了驗(yàn)證。針對(duì)多輸入多輸出、強(qiáng)非線性的復(fù)雜工業(yè)對(duì)象,開展非線性系統(tǒng)辨識(shí)及其預(yù)測(cè)控制研究,是目前工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域國(guó)際學(xué)術(shù)界與工業(yè)界關(guān)注的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)之一。 本文在基于參數(shù)變化模型系統(tǒng)辨識(shí)及其預(yù)測(cè)控制方法主要進(jìn)行了以下工作： 1.提出了提高基于多模型線性參數(shù)變化模型精度的非線性辨識(shí)方法。通過引入非對(duì)稱高斯函數(shù),將基于高斯函數(shù)的線性參數(shù)變化模型,推廣為基于非對(duì)稱高斯函數(shù)的線性參數(shù)變化模型,通過自由選取局部線性模型,顯著提高了模型辨識(shí)的精度。并把該模型結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到基于兩個(gè)調(diào)度變量的多模型線性參數(shù)變化模型。 2.協(xié)助完成了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建工作,并完成了后續(xù)的完善工作。把所提出基于非對(duì)稱高斯函數(shù)的線性參數(shù)變化模型辨識(shí)方法在中央空調(diào)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上得到實(shí)施并對(duì)該方法進(jìn)行驗(yàn)證,從實(shí)際的數(shù)據(jù)和效果,所提出的方法顯著提高了模型的精度且更適于工業(yè)實(shí)際的運(yùn)用。 3.自主提出了一種新的非線性參數(shù)變化模型,這是一種基于混合Hammerstein模型的非線性參數(shù)變化架構(gòu)。此外,還提供完善的對(duì)非線性參數(shù)變化辨識(shí)對(duì)象進(jìn)行辨識(shí)實(shí)驗(yàn)步驟和模型辨識(shí)方法。在連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器的多輸入多輸出系統(tǒng)仿真中,與LPV和Hammerstein-Wiener模型方法進(jìn)行了比較,驗(yàn)證該方法的有效性。 4.提出并實(shí)現(xiàn)了基于自主提出非線性參數(shù)變化模型的非線性預(yù)測(cè)控制算法,采用多步線性的算法和直接線性反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),簡(jiǎn)化非線性預(yù)測(cè)控制的計(jì)算,顯著提高了控制精度。仿真結(jié)果表明,所述方法具有更好的控制效果。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：N945.14;TP273

【共引文獻(xiàn)】

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8 鄧義祥;鄭丙輝;雷坤;諸大宇;;水質(zhì)模型參數(shù)識(shí)別與驗(yàn)證的探討[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2008年05期

9 蘇錦,袁集華;板坯質(zhì)量模型和控制在不銹鋼分公司連鑄系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)[J];寶鋼技術(shù);2005年04期

10 陳國(guó)聰;最小方差自適應(yīng)控制技術(shù)在并條機(jī)自調(diào)勻整系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];兵工自動(dòng)化;1994年03期

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3 王W，

本文編號(hào)：2646526