【摘要】：預(yù)測(cè)控制作為處理現(xiàn)代工業(yè)過程控制的有力工具引起了廣泛關(guān)注。其中監(jiān)督預(yù)測(cè)控制(Supervisory Predictive Control)算法是預(yù)測(cè)控制的一種典型算法,基于SPC具有良好的控制性能和經(jīng)濟(jì)性能,在前人研究成果的基礎(chǔ)上,對(duì)工業(yè)過程中的各種應(yīng)用進(jìn)行了一定程度的改進(jìn)和研究。本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括：(1)針對(duì)多模型結(jié)構(gòu)的非線性系統(tǒng),在特殊工況下建立局部線性模型,分別設(shè)計(jì)獨(dú)立的預(yù)測(cè)控制器,然后根據(jù)改進(jìn)的權(quán)值設(shè)定方法進(jìn)行線性輸出加權(quán)。通過對(duì)權(quán)值的選取方法進(jìn)行改進(jìn),首次利用監(jiān)督預(yù)測(cè)控制算法中的目標(biāo)函數(shù),不僅包含了誤差指標(biāo),同時(shí)還包含了經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),相對(duì)于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法而言,可以預(yù)防偏差的出現(xiàn),同時(shí)可以抑制控制量的波動(dòng),從而進(jìn)一步防止預(yù)測(cè)輸出的超調(diào)。仿真結(jié)果驗(yàn)證了基于多模型結(jié)構(gòu)的監(jiān)督預(yù)測(cè)控制算法的可行性和有效性,從而為工業(yè)過程控制提供了有力的理論依據(jù)。(2)對(duì)于T-S模型所描述的一類非線性系統(tǒng),利用多步線性化的模糊預(yù)測(cè)控制策略,在每個(gè)采樣點(diǎn)線性化轉(zhuǎn)化為線性時(shí)變狀態(tài)空間模型,進(jìn)而采用線性監(jiān)督預(yù)測(cè)控制的算法進(jìn)行仿真,進(jìn)而驗(yàn)證了該算法的可行性。在設(shè)定值優(yōu)化過程中,結(jié)合了遺傳算法優(yōu)化原理對(duì)設(shè)定值進(jìn)行優(yōu)化求解。通過單步模糊SPC和多步模糊SPC與傳統(tǒng)的線性SPC以及非線性SPC進(jìn)行對(duì)比仿真,仿真結(jié)果驗(yàn)證了基于遺傳算法的模糊模型的多步SPC算法具有更好的控制性能。(3)利用最小二乘支持向量機(jī)回歸的思想,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模。提出了基于柯西分布加權(quán)的最小二乘支持向量機(jī)建模的方法,并把辨識(shí)出來的預(yù)測(cè)模型用于監(jiān)督預(yù)測(cè)控制算法中,仿真結(jié)果表明基于最小二乘支持向量機(jī)的監(jiān)督預(yù)測(cè)控制算法及基于柯西分布加權(quán)的最小二乘支持向量機(jī)的監(jiān)督預(yù)測(cè)控制算法相比基于支持向量機(jī)的監(jiān)督預(yù)測(cè)控制算法及傳統(tǒng)的加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)的監(jiān)督預(yù)測(cè)控制算法具有更好的控制性能。(4)最小二乘支持向量機(jī)回歸所建立的模型作為監(jiān)督預(yù)測(cè)控制的對(duì)象,在優(yōu)化問題上采用改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行設(shè)定值的動(dòng)態(tài)優(yōu)化計(jì)算,通過實(shí)際例子進(jìn)行了仿真研究。(5)針對(duì)預(yù)測(cè)輸出超調(diào)問題,對(duì)階梯式監(jiān)督預(yù)測(cè)控制算法進(jìn)行改進(jìn),提出了單步輸出階梯式監(jiān)督預(yù)測(cè)控制算法,通過引入單步預(yù)測(cè)輸出差值項(xiàng),從而達(dá)到一定的目的,并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了仿真研究。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP13

【參考文獻(xiàn)】

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1 陳進(jìn)東;潘豐;;青霉素發(fā)酵過程中的混合建模[J];化工學(xué)報(bào);2010年08期

2 王偉;薛美盛;張毅;劉云松;;丙烯腈流化床反應(yīng)器先進(jìn)控制[J];化工自動(dòng)化及儀表;2008年03期

3 李陽春,張衛(wèi)東,許曉鳴,楊煜普;時(shí)滯不確定系統(tǒng)DMC約束控制的魯棒性條件[J];控制理論與應(yīng)用;2001年01期

4 肖會(huì)芹;何勇;吳敏;肖伸平;;基于T-S模糊模型非線性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)改進(jìn)H_∞跟蹤控制[J];控制理論與應(yīng)用;2012年01期

5 彭亞為;陳娟;劉占富;郭敏;;自適應(yīng)模糊滑模控制在化工過程中的應(yīng)用[J];化工學(xué)報(bào);2012年09期

6 邵鵬輝;唐朝春;簡(jiǎn)美鵬;;pH主導(dǎo)磷在磁鐵礦-針鐵礦混合相上的吸附[J];化工學(xué)報(bào);2013年05期

7 葉凌箭;鐘偉紅;宋執(zhí)環(huán);;基于分段線性化法的改進(jìn)自主優(yōu)化控制[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2013年08期

8 劉桂芝;;基于Hammerstei模型的非線性預(yù)測(cè)控制[J];微計(jì)算機(jī)信息;2007年01期

9 劉向杰,周孝信,柴天佑;模糊控制研究的現(xiàn)狀與新發(fā)展[J];信息與控制;1999年04期

10 張智煥,王樹青;基于多模型pH非線性過程的預(yù)測(cè)控制[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2002年01期

本文編號(hào)：2762119