間歇過程反應(yīng)釜的軟測量與迭代學(xué)習(xí)控制研究.pdf

1、憑借其靈活柔性、高附加值等特點,間歇過程在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。但間歇過程的自動化水平相對連續(xù)過程還是偏低,一方面,對一些變量參數(shù)如反應(yīng)物濃度,缺少經(jīng)濟(jì)可靠的傳感器對其在線檢測,盡管正努力開發(fā)這類傳感器,但實用性與可靠性仍十分有限,無法滿足實際需要;另一方面,間歇過程有大滯后、非線性、時變參數(shù)和模型難確定等特點,對間歇過程控制系統(tǒng)的設(shè)計帶來諸多困難。所以,本文就是針對在化工過程廣泛應(yīng)用的間歇式反應(yīng)釜存在的濃度測量和溫度控制兩大難點問

2、題,分別進(jìn)行軟測量和迭代學(xué)習(xí)控制研究,將對間歇過程的發(fā)展有重要意義。主要工作及創(chuàng)新點如下:
　　 (1)實現(xiàn)了基于OPC技術(shù)的Matlab平臺和WinCC組態(tài)軟件的數(shù)據(jù)通訊,并成功應(yīng)用于間歇反應(yīng)釜的數(shù)據(jù)采集;研究了提高采集數(shù)據(jù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù):剔除異常數(shù)據(jù)、歸一化處理、小波濾波和主元分析法。
　　 (2)提出了一種基于改進(jìn)型自適應(yīng)遺傳算法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成的軟測量建模算法。該算法充分保留了遺傳算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各自優(yōu)

3、勢,并改進(jìn)不足最終得到全局最優(yōu)解,同時加快了收斂速度。給出了該算法的仿真研究及其在反應(yīng)釜濃度軟測量中的應(yīng)用,結(jié)果表明其精度較高,速度更快。
　　 (3)提出了一種自適應(yīng)切換PD超前型開閉環(huán)迭代學(xué)習(xí)控制策略。該策略適用于存在控制和狀態(tài)時滯的非線性系統(tǒng),充分利用沿時間軸和迭代軸的系統(tǒng)信息,引入基于迭代次數(shù)變化的PD參數(shù)自適應(yīng)算法,加入遺忘因子并充分利用系統(tǒng)過去和當(dāng)前信息;通過算子理論做了收斂性證明;最后通過采用本文算法與超前型開閉環(huán)