間歇過(guò)程反應(yīng)釜的軟測(cè)量與迭代學(xué)習(xí)控制研究.pdf

1、憑借其靈活柔性、高附加值等特點(diǎn),間歇過(guò)程在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。但間歇過(guò)程的自動(dòng)化水平相對(duì)連續(xù)過(guò)程還是偏低,一方面,對(duì)一些變量參數(shù)如反應(yīng)物濃度,缺少經(jīng)濟(jì)可靠的傳感器對(duì)其在線(xiàn)檢測(cè),盡管正努力開(kāi)發(fā)這類(lèi)傳感器,但實(shí)用性與可靠性仍十分有限,無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需要;另一方面,間歇過(guò)程有大滯后、非線(xiàn)性、時(shí)變參數(shù)和模型難確定等特點(diǎn),對(duì)間歇過(guò)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多困難。所以,本文就是針對(duì)在化工過(guò)程廣泛應(yīng)用的間歇式反應(yīng)釜存在的濃度測(cè)量和溫度控制兩大難點(diǎn)問(wèn)

2、題,分別進(jìn)行軟測(cè)量和迭代學(xué)習(xí)控制研究,將對(duì)間歇過(guò)程的發(fā)展有重要意義。主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 (1)實(shí)現(xiàn)了基于OPC技術(shù)的Matlab平臺(tái)和WinCC組態(tài)軟件的數(shù)據(jù)通訊,并成功應(yīng)用于間歇反應(yīng)釜的數(shù)據(jù)采集;研究了提高采集數(shù)據(jù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù):剔除異常數(shù)據(jù)、歸一化處理、小波濾波和主元分析法。
　　 (2)提出了一種基于改進(jìn)型自適應(yīng)遺傳算法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成的軟測(cè)量建模算法。該算法充分保留了遺傳算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各自?xún)?yōu)

3、勢(shì),并改進(jìn)不足最終得到全局最優(yōu)解,同時(shí)加快了收斂速度。給出了該算法的仿真研究及其在反應(yīng)釜濃度軟測(cè)量中的應(yīng)用,結(jié)果表明其精度較高,速度更快。
　　 (3)提出了一種自適應(yīng)切換PD超前型開(kāi)閉環(huán)迭代學(xué)習(xí)控制策略。該策略適用于存在控制和狀態(tài)時(shí)滯的非線(xiàn)性系統(tǒng),充分利用沿時(shí)間軸和迭代軸的系統(tǒng)信息,引入基于迭代次數(shù)變化的PD參數(shù)自適應(yīng)算法,加入遺忘因子并充分利用系統(tǒng)過(guò)去和當(dāng)前信息;通過(guò)算子理論做了收斂性證明;最后通過(guò)采用本文算法與超前型開(kāi)閉環(huán)