多步控制集魯棒預(yù)測(cè)控制器在啤酒發(fā)酵溫度控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、魯棒預(yù)測(cè)控制作為一種先進(jìn)的控制理論,因其對(duì)復(fù)雜工業(yè)過(guò)程的適應(yīng)性,以及良好的控制性能,受到工業(yè)界和理論界的廣泛重視。通過(guò)近幾十年的理論研究,現(xiàn)代魯棒預(yù)測(cè)控制理論涌現(xiàn)出很多重要的研究成果。但針對(duì)存在大慣性滯后、不確定性等特性的實(shí)際工業(yè)對(duì)象,怎樣在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的條件下,設(shè)計(jì)出控制性能良好、在線計(jì)算量小且初始可行域范圍較大的控制器,一直都是近年來(lái)魯棒預(yù)測(cè)控制研究的難點(diǎn)和重點(diǎn)。
　　 本文根據(jù)啤酒發(fā)酵過(guò)程為工程背景,利用多胞不變集原理及

2、多步控制集方法,提出了一種新的魯棒預(yù)測(cè)控制在線算法,并應(yīng)用到存在大慣性滯后、不確定性的啤酒發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)中。在Matlab環(huán)境下仿真,結(jié)果表明該算法在啤酒罐溫度控制系統(tǒng)中的實(shí)用性和有效性。
　　 本文的主要研究?jī)?nèi)容和成果有如下幾個(gè)方面:
　　 (1)針對(duì)實(shí)際工業(yè)過(guò)程中的控制對(duì)象,采用輸入增量作為新的輸入量,建立了一種多胞結(jié)構(gòu)的不確定時(shí)滯增廣模型。在此模型基礎(chǔ)上,對(duì)多步控制集的魯棒預(yù)測(cè)控制算法進(jìn)行了理論研究。根據(jù)增廣模型

3、輸入矩陣的特點(diǎn),采用增益調(diào)度的思想,并結(jié)合多步控制集的方法,提出了參數(shù)可依賴的反饋魯棒預(yù)測(cè)控制算法。仿真效果表明了兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn),采用增益調(diào)度思想設(shè)計(jì)的多步控制集的魯棒預(yù)測(cè)控制算法,比單純應(yīng)用多步控制集的算法,能更好的改善系統(tǒng)的控制性能。
　　 (2)對(duì)啤酒發(fā)酵生產(chǎn)工藝和控制要求進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究。重點(diǎn)研究啤酒發(fā)酵溫度為代表的大慣性滯后、不確定性等特點(diǎn)的控制對(duì)象,分析了其控制的難點(diǎn),并應(yīng)用機(jī)理分析出其模型的結(jié)構(gòu)并試驗(yàn)辨識(shí)出模