分布曲線對象的模型預(yù)測控制算法研究.pdf

1、隨著工業(yè)產(chǎn)品性能要求的提高，傳統(tǒng)控制方法已不能滿足控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，比如對于聚烯烴產(chǎn)品來說，機(jī)械工業(yè)和汽車工業(yè)需要良好的剛性以及高沖擊強(qiáng)度性質(zhì)，而其他領(lǐng)域又需要其質(zhì)輕、耐磨、耐腐蝕的性質(zhì)代替金屬，被控目標(biāo)也從平均分子量分布過渡到分子量分布曲線，從n維空間中的一個點(diǎn)過渡到了一條曲線，分布曲線對象的控制問題成為研究熱點(diǎn)。模型預(yù)測控制算法具有模型預(yù)測、滾動優(yōu)化、反饋校正的鮮明特點(diǎn)，且具有易于建模、控制性能較好、魯棒性強(qiáng)、有效處理約束等優(yōu)勢，

2、成為目前公認(rèn)的處理復(fù)雜過程多變量約束的有效控制算法。因此，本論文開展了面向分布曲線對象的模型預(yù)測控制算法研究。
　　本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)包括:
　　(1)針對分布曲線對象的過程特點(diǎn)，本文將傳統(tǒng)的預(yù)測控制算法推廣到分布曲線對象，提出一種基于積分誤差平方指標(biāo)的分布曲線模型預(yù)測控制算法。該算法首先采用B樣條狀態(tài)空間模型進(jìn)行模型預(yù)測，然后通過復(fù)合梯形方法對滾動優(yōu)化命題進(jìn)行離散化求解，最后通過三次樣條插值方法實(shí)現(xiàn)反饋校正。
　

3、　(2)由于分布曲線對象是通過宏觀的控制變量控制微觀的輸出分布曲線，不是任意形狀的目標(biāo)曲線都能無偏跟蹤，本文提出一種基于穩(wěn)態(tài)可行性分析的分布曲線無偏模型預(yù)測控制算法。該算法在已有的分布曲線預(yù)測控制算法上增加穩(wěn)態(tài)可行性分析:在分布曲線穩(wěn)態(tài)模型的基礎(chǔ)上，采用二次規(guī)劃方法進(jìn)行無偏目標(biāo)曲線的計(jì)算。仿真結(jié)果驗(yàn)證了算法的有效性。
　　(3)針對積分誤差平方指標(biāo)僅考慮分布曲線的局部幾何屬性（如面積），忽略了分布曲線的內(nèi)在特征結(jié)構(gòu)，本文提出了基于