LS-SVM逆系統(tǒng)方法在流漿箱解耦控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、流漿箱作為高速造紙機(jī)的關(guān)鍵部件，是連接“備漿流送”和“紙頁(yè)成形”兩部分的關(guān)鍵樞紐。隨著紙機(jī)車速的不斷提高以及市場(chǎng)對(duì)紙張質(zhì)量的要求，研發(fā)適應(yīng)我國(guó)國(guó)情、高性能、低成本的氣墊式流漿箱以及控制策略就顯得非常必要。本文在流漿箱國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，深入分析了氣墊式流漿箱的內(nèi)部機(jī)理和現(xiàn)有的控制系統(tǒng)，提出了基于LS-SVM(Least Square Support Vector Machines，最小二乘支持向量機(jī))逆系統(tǒng)方法的流漿箱解耦控制方法。

2、主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)多變量系統(tǒng)逆模型的建立。傳統(tǒng)逆系統(tǒng)方法要求數(shù)學(xué)模型精確已知，而且存在逆模型的解析解難以求取的問(wèn)題，因此結(jié)合LS-SVM的非線性建模特性，辨識(shí)得到原系統(tǒng)的逆模型，并將它與原系統(tǒng)串聯(lián)構(gòu)成偽線性系統(tǒng)。分別通過(guò)單變量和多變量的實(shí)例仿真，驗(yàn)證了該方法的有效性和可行性。多變量逆系統(tǒng)方法可以在完成系統(tǒng)偽線性化的同時(shí)，還可以將原本復(fù)雜的系統(tǒng)解耦成多個(gè)相互獨(dú)立的偽線性子系統(tǒng)，因此為一類不確定非線性強(qiáng)耦合系統(tǒng)提供了一種新

3、的解耦方法。
　　(2)多變量系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)。由于多變量逆系統(tǒng)方法的解耦能力有限，因此以偽線性復(fù)合系統(tǒng)作為被控對(duì)象，分別討論了采用PID以及DMC(Dynamic Matrix Control,動(dòng)態(tài)矩陣控制)兩種控制方法對(duì)其進(jìn)行閉環(huán)控制的情況。仿真結(jié)果表明，雖然PID控制器可以達(dá)到很好的控制效果，而且具有一定的抗干擾能力及其魯棒性，但參數(shù)調(diào)節(jié)比較困難，超調(diào)量相對(duì)較大。因此，進(jìn)一步分析并設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)矩陣控制器，取得了較好的動(dòng)靜態(tài)性能

4、和魯棒性。
　　(3)LS-SVM逆系統(tǒng)解耦控制方法的應(yīng)用研究。通過(guò)對(duì)流漿箱內(nèi)部機(jī)理的深入分析，利用LS-SVM辨識(shí)得到流漿箱的逆模型，并采用逆系統(tǒng)方法原理，將原流漿箱系統(tǒng)解耦成兩個(gè)相互獨(dú)立的單入單出偽線性子系統(tǒng)。為了克服建模誤差影響及外部干擾，對(duì)所得的流漿箱偽線性系統(tǒng)采用了PID和DMC方法進(jìn)行閉環(huán)控制。仿真結(jié)果表明，該控制方法魯棒性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于工程實(shí)現(xiàn)。
　　通過(guò)理論分析和仿真兩方面的研究，表明基于LS-SVM逆系