基于迭代學習控制的PVC反應釜溫度控制的魯棒性研究.pdf

1、PVC樹脂的生產是在間歇反應釜中進行的，其生產具有重復運行的特點。由于反應釜具有非線性、不確定性和外界干擾等特點，因此往往很難建立精確的數學模型，采用傳統(tǒng)的控制方法無法滿足工業(yè)控制的要求，迫切需要一類合適的先進控制策略。 迭代學習控制是近二十年來發(fā)展起來的一種新的智能控制方法，這種控制方法特別適合于具有重復運行特性的場合。它不依賴于動態(tài)系統(tǒng)的精確數學模型，只是利用控制系統(tǒng)先前的控制經驗，根據測量系統(tǒng)的實際輸出信號和期望輸出信號來

2、尋找一個理想的輸入信號，是一種以迭代產生優(yōu)化輸入信號，通過重復執(zhí)行同一任務來減少誤差，使系統(tǒng)輸出盡可能逼近理想值的方法。它的研究對那些有著非線性、復雜性、難以建模以及高精度軌跡控制問題有著非常重要的意義。 由于開環(huán)迭代學習控制算法只利用了系統(tǒng)前次運行的信息，所以對不可重復的干擾不具有魯棒性，對被控對象無鎮(zhèn)定作用，在學習過程中即使學習律滿足收斂條件也有可能產生很大的跟蹤誤差；而閉環(huán)迭代學習控制算法只利用了系統(tǒng)當前運行的信息，反饋增

3、益必須很大，才能精確地跟蹤期望軌跡。但實現中由于執(zhí)行器飽和等因素，使得高增益反饋失去意義。所以，從控制信息的使用方面看，兩者都存在一些缺陷。為此，本文針對PVC聚合反應釜的溫度控制，為了提高迭代學習控制系統(tǒng)的跟蹤性能和增強系統(tǒng)的魯棒性，在開環(huán)PID型迭代學習控制器的基礎上引入－PID反饋控制器，構成反饋，前饋迭代學習控制系統(tǒng)。該控制器由反饋控制器和前饋控制器兩部分組成，它使用開閉環(huán)配合的學習律，即綜合利用系統(tǒng)當前和過去運行信息修正被控對

4、象當前控制輸入的學習控制策略。反饋控制器主要用于實現系統(tǒng)鎮(zhèn)定任務，它使得系統(tǒng)輸出不偏離期望軌跡太遠，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，加快學習收斂速度；同時，還可利用反饋能抑制干擾影響的內在優(yōu)點，增強學習控制的魯棒性。 本文將開閉環(huán)迭代學習控制的魯棒性推廣到開閉環(huán)PID型，從而可同時調整比例增益、積分增益和微分增益來克服系統(tǒng)的擾動，使調節(jié)手段更為靈活，提高了系統(tǒng)的跟蹤性能。在開閉環(huán)PID型迭代學習控制律的控制下對該受擾系統(tǒng)的魯棒性進行了研究，給