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多变量广义预测控制的研究与应用

作　者: 丁晓亮
导　师: 潘立登
学　校: 北京化工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 先进控制多变量系统辨识模型分解广义预测控制
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 412次
引　用: 4次
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内容摘要

本论文主要是针对工业生产过程中的先进控制技术及其应用的研究而进行的,工业对象为大型的化工生产过程如常减压装置等。主要探讨了几个方面的问题:先进控制技术的发展情况,先进控制技术的策略问题;多变量动态过程模型辨识技术,系统辨识的算法,闭环系统的辨识问题,模型辨识器的设计;遗传算法在闭环辨识中的应用;多变量广义预测控制算法,控制器的设计及其应用。本文着重研究了多变量动态过程模型辨识技术,学习了各种系统辨识的算法,深入研究了模型分解算法的基本原理及其实现方法,并以模型分解算法为主开发了动态过程模型辨识器软件包,以几个典型的过程模型作了仿真研究,辨识的结果精度高,达到了很好的效果。对于闭环系统的辨识问题也做了系统的研究,本模型辨识器可以很好地对闭环系统进行辨识。同时,论文还研究了遗传算法在闭环辨识中的应用。多变量广义预测控制也是本论文研究的一个重点。本论文掌握了多变量广义预测控制算法,编程实现了最优预报器的设计,控制器的设计,并用所设计的软件做了仿真研究,取得了满意的结果。最后,论文还对多变量预测控制与PID控制结合做了深入的研究,探讨了各种参数的变化对控制效果的影响,对于将来现场的应用做下了很好的研究基础。

全文目录

第一章概述  7-26
  1.1 论文选题的目的和意义  7-8
  1.2 相关文献综述  8-24
    1.2.1 先进控制  8-10
    1.2.2 系统辨识  10-15
    1.2.3 模型变换  15-16
    1.2.4 预测控制  16-23
    1.2.5 遗传算法  23-24
  1.3 论文的工作  24-26
第二章系统辨识及辨识器的设计  26-43
  2.1 系统辨识的介绍  26-29
    2.1.1 系统辨识的一些基本概念  26-27
    2.1.2 系统辨识的一些常用方法  27-29
  2.2 模型分解算法及辨识器的设计  29-36
    2.2.1 模型分解算法的基本原理  29-33
    2.2.2 辨识器的设计及应用  33-36
  2.3 关于闭环系统的辨识  36-43
    2.3.1 闭环辨识的发展情况  36-37
    2.3.2 模型分解算法在闭环辨识中的应用  37-43
第三章遗传算法在系统辨识中的应用  43-48
  3.1 采用实数编码的张驰算法  43-45
  3.2 用遗传算法进行系统辨识  45-48
    3.2.1 系统辨识的遗传算法实现  45-46
    3.2.2 仿真实验  46-48
第四章预测控制及应用  48-58
  4.1 模型预测控制  48-50
  4.2 广义预测控制  50-58
    4.2.1 J步最优预测  51-52
    4.2.2 广义预测控制算法  52-55
    4.2.3 快速广义预测控制算法  55-58
第五章多变量广义预测控制  58-70
  5.1 多变量广义预测控制的算法  58-63
    5.1.1 模型的选择  58-59
    5.1.2 最优预报器的设计  59-61
    5.1.3 控制器的设计  61-62
    5.1.4 仿真实验  62-63
  5.2 多变量广义预测控制-PID串级控制  63-70
    5.2.1 多变量广义预测控制-PID串级控制的结构与特点  63-64
    5.2.2 仿真实验  64-66
    5.2.3 MGPC中控制参数的选择  66-70
第六章结论与体会  70-72
致谢  72-73
参考文献  73-79
攻读学位期间发表的论文目录  79

多变量广义预测控制的研究与应用

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