受扰双线性系统的近似最优扰动抑制方法

研究具有外界持续扰动作用下双线性系统的最优控制问题.关于二次型性能指标给出了一种设计最优扰动抑制控制律的逐次逼近方法.利用该算法可将在扰动作用下双线性系统的最优控制问题转化为求解一组线性非齐次两点边值序列问题.通过迭代序列得到的最优扰动抑制控制律由解析的线性前馈-反馈项和序列极限形式的非线性补偿项组成.通过截取非线性补偿序列的有限项,可以得到近似最优扰动抑制控制律.仿真结果表明,该方法抑制外部持续扰动的鲁棒性优于经典反馈最优控制.     

受扰MIMO系统的前馈-PID最优扰动抑制控制

通过对基于时域状态空间描述的MIMO系统最优扰动抑制控制算法和基于输出反馈的频域PID控制算法的对比分析,设计出系统的最优PID动态补偿网络,实现最优扰动抑制控制.仿真结果表明,该方法对于外部持续扰动具有较强的鲁棒性.     

基于观测器的受正弦扰动MIMO系统最优跟踪控制

研究具有外界正弦扰动作用下MIMO系统的最优跟踪控制问题.根据扰动特点,假设拉格朗日算子化简求解系统两点边值问题,通过求解Riccati方程和矩阵方程分别在有限时域和无限时域得到系统前馈反馈最优跟踪控制律.证明了最优跟踪控制律的存在唯一性条件,并给出了最优跟踪控制律的实现算法.构造降维参考输入观测器解决了控制律中前馈项物理不可实现问题.仿真结果表明了该方法的有效性.     

多变量约束预测控制在常压塔系统中的应用

利用多变量系统能处理变量之间强耦合作用以及预测控制对模型要求不高的特点，将多变量约束预测控制应用于常压塔温度控制系统中，效果较好。     

受扰动非线性系统的反馈线性化最优控制

研究具有外界扰动作用下的非线性系统基于状态反馈精确线性化的最优控制器设计问题。首先基于微分同胚将受扰动非线性系统模型转变为无扰动的伪线性系统模型,然后给出了在关系度等于系统阶数情况下基于二次型性能指标的最优控制器设计方法,通过求解Riccati方程得到系统最优扰动抑制控制律。最后通过仿真实例表明了该方法的有效性。     

工业过程多变量系统的辅助常规控制设计

利用PID控制器对多变量系统进行控制,主要采取分散常规控制或解耦控制的策略。对于存在耦合的系统,分散常规控制无法消除各变量间的相互扰动,而直接设计动态解耦矩阵有时候会存在困难,静态解耦的效果却并不明显。针对已设计好分散常规控制器的方系统,以解耦为目标和原则,设计多变量系统中分散常规控制方案剩余配对的控制器作为辅助控制器,以频域近似的方法整定其PID参数,实现多输入多输出的控制结构,降低了各变量的相互耦合作用,提高了控制性能。通过对Shell公司的典型控制问题的辅助控制器设计与仿真实验,取得了比原有分散常规控制与静态解耦控制更好的控制效果,验证了控制策略的可行性与有效性。     

多变量约束控制在大型FCCU装置中的应用（下）：在线优化控制

“大型催化裂化装置多变量约束控制与优化”是国家“九．五”重点科技攻关项目中的一个课题。介绍了多变量的约束控制软件包的整体框架,并详细阐述多变量约束控制的控制策略和优化功能。     

非线性多变量系统的多模型广义预测解耦控制

针对实际工业过程中多变量系统存在着非线性、工况范围广、耦合强的特点,提出基于设定值观测器的非线性多模型广义预测解耦控制算法。该方法由线性广义预测控制器、一种新的设定值观测器和切换机构组成。理论分析和仿真结果表明,该控制策略不但可以保证闭环系统B IBO稳定和渐近收敛,而且能够得到很好的控制效果。     

VC精馏的多变量控制

为了得到高纯度的氯乙烯单体和解决不易控制精馏塔操作的难题，对精馏过程的工茹爹教实施了多变量控制方案。通过改造，单体质量分数可达99．99％以上。     

Multivariable Optimal Learning Control of Wafer Temperatures in a Commercial RTP Equipment

A multivariable optimal iterative learning control technique called BMPC (Batch Model Predictive Control) has been implemented and evaluated in a commercial RTP (Rapid Thermal Processing) system fabricating 200 mm silicon wafers. The wafer temperature was controlled at multiple points along the radial direction by manipulating multiple tungsten‐halogen lamp groups. The study has addressed the following two issues: feasibility of BMPC in a commercial RTP equipment and enhancement of temperature uniformity using redundant inputs. As a consequence, satisfactory tracking performance could be realized with BMPC with reduced efforts for design and implementation of the controller by the standardized identification and tuning procedure. Redundant inputs whose number is larger than that of the temperature measurements was attempted to relieve the directionality of the system. Experimental tests revealed that the approach can provide us with improved temperature uniformity as well as tracking performance.     

热偶精馏过程的优化计算及控制

建立了TCS热偶精馏过程优化设计的数学模型，编制了逐板计算的计算机程序，根据严格逐板计算的结果，运用差分法求出灵敏度系数，对TCS热偶精馏进行了灵敏度分析，确定灵敏板的位置即找到最优控制点，在此基础上选择最优控制方案，实现TCS热偶精馏塔的最优设计。对苯-甲苯-乙苯物系进行了优化设计，提出了本流程最优控制方案。     

基于变结构的自抗扰控制器

自抗扰控制器(ADRC)可调参数较多且不易整定,影响了它的进一步推广和应用.将变结构控制的理论引入到ADRC中的扩张状态观测器(ESO)和非线性状态误差反馈控制律(NLSEF)的设计中,使得在保证原控制器优点的同时减少了可调参数,并改善了系统的控制效果,仿真结果表明了这种改进的控制器的有效性.     

基于Matlab/Simulink的气体分离装置多变量预测控制

依据丙烯精馏塔的工艺流程,介绍丙烯精馏塔机理模型和辨识模型的构建方法,并通过系统辨识方法得到了被控对象的多输入多输出模型。介绍预测控制及其算法的基本原理,通过编写基于状态空间模型的单步预测控制算法,对丙烯精馏塔进行多变量预测控制仿真,比较了预测控制算法对可测干扰,不可测干扰的抑制作用。     

多频多变量预测控制系统的IMC结构及其改进算法

Multirate multivariable predictive control system with the sampling mechanism that adjusts the plant inputs only once but detects the plant outputs several times during a period is examined. The IMC structure of the system is derived, and its robust stability and zero steady state error chaxacteristics axe analyzed. A new controlal gorithm is developed by adding the variation of the outputs to the index performance. The simulation results show that the method is effective and has zeros steady-state error.     

A Procedure for Feasible and Optimal Operational Strategies for Control of CARE Systems

In Biochemical Engineering, the downstream stage to recover and purify product obtained from fermentation plays a central role in the commercial success of the process. Previously, the continuous adsorption recycle extraction (CARE) process was optimized using experimental design and surface response analysis. Such an approach did not require the use of reduced models. Thus, through a detailed model of the system and extensive simulation, operational restrictions, the whole set of process variables and design details in the analysis were accounted for. Through this procedure, a new optimal set-point was applied to the control algorithm developed to give higher system performance. The appropriate manipulated variable was determined from the dynamic responses and control strategies could be defined. The classical proportional integral (PI) and proportional integral derivative (PID) feedback and non-conventional feedback-feedforward controllers were studied. The results show that the performance was good even with time delays up to 24 and 36 min, respectively. © 1997 SCI.