专利汇可以提供一种工业过程无穷时域优化先进控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种工业过程无穷时域优化 先进控制 方法,包括如下步骤:步骤1、扩展二维切换系统模型的建立;步骤2、设计系统无穷时域优化过程 控制器 。本发明通过 数据采集 、模型建立、预测机理、优化等手段,提出了一种工业过程无穷时域优化先进控制,该方法可有效提高系统的控制性能。,下面是一种工业过程无穷时域优化先进控制方法专利的具体信息内容。
1.一种工业过程无穷时域优化先进控制方法,包括如下步骤:
步骤1、扩展二维切换系统模型的建立;
步骤2、设计系统无穷时域优化过程控制器。
2.如权利要求1所述的工业过程无穷时域优化先进控制方法,其特征在于:
所述步骤1具体如下:
1.1首先考虑具有延迟作用的系统过程状态空间模型,模型如下:
i i
其中,i为阶段,t为时刻,k是批次,d是时滞,x(t,k),y (t,k)分别表示第i阶段第k批次t时刻的状态、输出,xi(t+1,k)表示第i阶段第k批次t+1时刻的状态ui(t-d,k)表示第i阶段第k批次t-d时刻的输入, 分别表示系统第i阶段的状态、输入和输出的对应的系数矩阵;
1.2将步骤1.1中的过程模型进一步处理成如下状态空间模型形式:
其中,
T是矩阵的转置符号, ui(t,k),yi(t,k)分别表示第i阶段第k批次t时刻的状态空间模型下的状态、输入、输出, 表示第i阶段第k批次t+1时刻的状态空间模型下的状态,ui(t-1,k)T,ui(t-2,k)T,…ui(t-d,k)T分别表示第i阶段第k批次t-1,t-2,...t-d时刻的状态空间模型下的输入;
1.3定义系统过程中的状态误差和输出跟踪误差为:
其中, 表示第i阶段第k批次t时刻系统状态误差,ei(t+1,k)表示第i阶段第k批次t+1时刻的输出跟踪误差, 表示第i阶段第k-1批次t时刻状态, 表示第i阶段第k批次t+1时刻参考轨迹输出,yi(t+1,k)表示第i阶段第k批次t+1时刻实际输出;
1.4根据步骤1.2和1.3,可以得到扩展二维切换系统模型如下:
其中, Zi(t,k)表示第i阶段第k批次t时刻扩展二维切换系统模
型的状态,ei(t+1,k-1)表示第i阶段第k-1批次t+1时刻的输出跟踪误差,ri(t,k)表示第i阶段第k批次t时刻的更新律。
3.如权利要求2所述的工业过程无穷时域优化先进控制方法,其特征在于:
所述步骤2具体如下:
2.1对于一个扩展二维切换系统模型的描述,迭代学习控制律应具有以下一般形式:
i i
其中,u(t,0)=0表示迭代的初始值,u(t,k-1)表示第i阶段第k-1批次t时刻的输入;
2.2确定扩展二维切换系统模型的目标函数,如下所示:
其中,Qi,Ri分别表示状态的加权矩阵和输入加权矩阵,Ji表示扩展二维切换系统模型的目标函数;
2.3根据步骤2.2,可以求得更新律如下所示:
其中,Ii表示适当维数的单位矩阵, 表示控制增益;
2.4根据步骤2.3以及李雅普诺夫稳定性得出:
2.5根据步骤2.1到步骤2.4,得到控制量:
2.6根据步骤2.1到步骤2.5,依次循环求解控制量ui(t,k),再将其作用于被控对象。
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