分布曲線對象的模型預測控制算法研究.pdf

1、隨著工業(yè)產(chǎn)品性能要求的提高，傳統(tǒng)控制方法已不能滿足控制系統(tǒng)的設計需要，比如對于聚烯烴產(chǎn)品來說，機械工業(yè)和汽車工業(yè)需要良好的剛性以及高沖擊強度性質，而其他領域又需要其質輕、耐磨、耐腐蝕的性質代替金屬，被控目標也從平均分子量分布過渡到分子量分布曲線，從n維空間中的一個點過渡到了一條曲線，分布曲線對象的控制問題成為研究熱點。模型預測控制算法具有模型預測、滾動優(yōu)化、反饋校正的鮮明特點，且具有易于建模、控制性能較好、魯棒性強、有效處理約束等優(yōu)勢，

2、成為目前公認的處理復雜過程多變量約束的有效控制算法。因此，本論文開展了面向分布曲線對象的模型預測控制算法研究。
　　本文的主要內容和創(chuàng)新點包括:
　　(1)針對分布曲線對象的過程特點，本文將傳統(tǒng)的預測控制算法推廣到分布曲線對象，提出一種基于積分誤差平方指標的分布曲線模型預測控制算法。該算法首先采用B樣條狀態(tài)空間模型進行模型預測，然后通過復合梯形方法對滾動優(yōu)化命題進行離散化求解，最后通過三次樣條插值方法實現(xiàn)反饋校正。
　

3、　(2)由于分布曲線對象是通過宏觀的控制變量控制微觀的輸出分布曲線，不是任意形狀的目標曲線都能無偏跟蹤，本文提出一種基于穩(wěn)態(tài)可行性分析的分布曲線無偏模型預測控制算法。該算法在已有的分布曲線預測控制算法上增加穩(wěn)態(tài)可行性分析:在分布曲線穩(wěn)態(tài)模型的基礎上，采用二次規(guī)劃方法進行無偏目標曲線的計算。仿真結果驗證了算法的有效性。
　　(3)針對積分誤差平方指標僅考慮分布曲線的局部幾何屬性（如面積），忽略了分布曲線的內在特征結構，本文提出了基于