化工过程无模型控制系统的设计

发布时间：2024-06-07 23:49

　　复杂化工过程由于具有多变量、时滞和非线性等特性而难于对其建立机理模型并据此进行控制系统的设计;同时,化工生产过程中存在大量的过程数据,而这些数据包含的信息却很少得到利用。针对上述问题,本论文针对非线性的化工过程,基于化工过程中产生的过程输入输出(Input and Output,I/O)数据,抛去过程建模的步骤,对无模型控制系统的设计方法进行了研究,即利用即时学习(Just-in-time Learning,JITL)和增强的虚拟参考反馈整定(Enhanced VRFT,EVRFT)两种方法对化工过程直接设计自适应比例积分微分(Proportional-Integral-Derivative,PID)控制系统。本论文的主要研究工作包括:(1)针对单变量的非线性化工过程,利用JITL方法,提出一种新的基于数据的无模型自适应PID控制系统方法。该方法首先利用过程开环数据和闭环参考模型构建参考数据库,并利用JITL的自适应特性以及良好的预测能力,用JITL直接从参考数据库中选取相关数据集获得PID控制系统的参数,整个过程不需要建立数学模型。由于不同闭环参考模型将产生不同的参考数据库并进而影响...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 本论文的研究背景及意义
    1.2 本论文的主要研究内容
    1.3 本论文的组织结构
2 文献综述
    2.1 基于数据的非线性过程建模方法
        2.1.1 标准学习法
        2.1.2 即时学习法
    2.2 基于数据的控制方法
        2.2.1 基于数据模型的控制方法
        2.2.2 无模型控制方法
3 基于E-JITL的单变量化工过程无模型自适应PID控制系统的设计
    3.1 引言
    3.2 基于E-JITL的无模型自适应PID控制系统的设计
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 采用虚拟参考模型T1时的仿真结果及比较
        3.3.2 采用虚拟参考模型T2时的仿真结果及比较
    3.4 结论
4 基于Co-JITL的单变量化工过程无模型自适应PID控制系统的设计
    4.1 引言
    4.2 基于Co-JITL的无模型自适应PID控制系统的设计
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 采用虚拟参考模型T1时的仿真结果及比较
        4.3.2 采用虚拟参考模型T2时的仿真结果及比较
        4.3.3 与基于E-JITL方法设计的PID控制系统的仿真结果比较
    4.4 结论
5 基于Co-JITL的多变量化工过程无模型自适应PID控制系统的设计
    5.1 引言
    5.2 基于Co-JITL的无模型自适应PID控制系统的设计
    5.3 结果与讨论
    5.4 结论
6 基于EVRFT的多变量化工过程无模型自适应PID控制系统的设计
    6.1 引言
    6.2 基于EVRFT的无模型自适应PID控制系统的设计
    6.3 结果与讨论
    6.4 结论
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果



本文编号：3991139