一般多变量系统的RTD-A控制及应用研究

发布时间：2023-09-17 14:30

　　模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)已经在航空、石油化工等领域中展现了其价值并收获的显著的经济效益。虽然近十多年来在预测控制方面取得了丰富的理论研究成果,但依然没有缩小理论与现实之间的差距,一种面向化工工业过程的实用低成本型控制器的研发成为刻不容缓的课题。Ogunnaike等提出下一代新型控制器RTD-A(Robustness,Tracking,Disturbance rejection-overall Aggressiveness)控制器具有模型简单,参数与系统性能关系直接的特点使其在参数整定、鲁棒性上独树一帜。作为一种经济型预先步骤的在线性模型预测控制(advanced step linear model predictive control,asLMPC),为扩展其理论与应用本文工作如下:(1)系统综述了多变量系统、非方系统、RTD-A控制器的研究现状与发展。对单变量RTD-A控制器的算法与框图表达进行了详细地描述,与MPC 的代表内模 PID(Internal Model Control-PID,IMC-PID)和动态矩阵控制(Dynamic...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 本课题相关领域的历史、现状及研究进展
        1.2.1 多变量系统的现状与发展
        1.2.2 非方系统控制方法的现状与发展
        1.2.3 RTD-A控制器的现状与发展
    1.3 论文结构及各章节内容
第二章 RTD-A控制器原理
    2.1 过程输出预测
        2.1.1 模型基本形式
        2.1.2 输出预测
    2.2 模型预测更新
        2.2.1 建模误差
        2.2.2 模型误差分解
        2.2.3 当前时刻误差估计
        2.2.4 未来时刻误差估计
    2.3 控制作用计算
    2.4 RTD-A框图表达
    2.5 RTD-A参数讨论
    2.6 RTD-A仿真应用
        2.6.1 IMC-PID控制器
        2.6.2 等温聚合反应器
        2.6.3 PH中和反应过程
    2.7 本章小结
第三章 一般多变量系统的RTD-A控制
    3.1 一般多变量RTD-A控制器推导
        3.1.1 多变量系统模型
        3.1.2 一般多变量系统RTD-A控制推导
        3.1.3 有解存在性证明
        3.1.4 极小值证明
    3.2 仿真验证
        3.2.1 方系统
        3.2.2 胖系统
        3.2.3 瘦系统
    3.3 本章小结
第四章 一般多变量RTD-A控制应用
    4.1 三阶水槽模型
        4.1.1 水槽模型
        4.1.2 管道模型
        4.1.3 离心泵模型
        4.1.4 系统建模
    4.2 求解策略
    4.3 结果分析
        4.3.1 稳态数据
        4.3.2 模型辨识
        4.3.3 结果分析
        4.3.4 性能参数
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件



本文编号：3847613