數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的迭代優(yōu)化控制方法及應(yīng)用.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益強(qiáng)大，自動(dòng)化程度逐漸提高，工業(yè)過(guò)程中的最優(yōu)化控制越來(lái)越受到人們的重視。為了使系統(tǒng)性能指標(biāo)更準(zhǔn)確、更快速的達(dá)到最優(yōu)值，研究最優(yōu)控制理論和算法是很必要的。
　　本文介紹了一種基于新的核極速學(xué)習(xí)機(jī)(KELM)的可以處理帶約束問(wèn)題的優(yōu)化控制方法，可以使非線(xiàn)性過(guò)程獲得一個(gè)期望的性能指標(biāo)。這種方法的主要貢獻(xiàn)如下:(1)在已存在的迭代學(xué)習(xí)控制算法中，僅僅在可控輸入變量和輸出變量之間建模，而不考慮狀態(tài)變量。在

2、本文中，考慮到工業(yè)過(guò)程中狀態(tài)變量的重要性，在建模過(guò)程中變量被分為狀態(tài)變量、可控輸入變量和輸出變量。輸入變量的變化量可以單獨(dú)通過(guò)批次到批次的迭代學(xué)習(xí)控制獲得。(2)在當(dāng)前的描述中，狀態(tài)變量和輸入變量的約束被考慮到。粒子群算法用來(lái)求解這個(gè)優(yōu)化問(wèn)題。(3)核技術(shù)被引入以改變ELM建模的準(zhǔn)確度，新的ELM算法在本文中被提出。通過(guò)最低成本的誤差反饋尋找最優(yōu)值來(lái)推薦下一批次的輸入軌跡?；贗LC理論，PSO算法用來(lái)搜尋最優(yōu)值。通過(guò)將此方法應(yīng)用于本體

3、聚合苯乙烯批處理過(guò)程和電熔鎂爐，所提出的方法顯示了它的有效性和可行性。
　　隨后，一個(gè)基于核偏最小二乘(KPLS)的兩步建模方法被提出?？煽刈兞颗c輸出變量之間的關(guān)系可以通過(guò)分別建立可控輸入變量與運(yùn)行狀態(tài)變量和運(yùn)行狀態(tài)變量和輸出變量之間的模型來(lái)獲得。這種新的方法因?yàn)橥ㄟ^(guò)利用核技術(shù)在高維特征空間中有效的計(jì)算回歸系數(shù)，可以處理非線(xiàn)性系統(tǒng)。將基于ILC的此新方法應(yīng)用于本體聚合苯乙烯和電熔鎂爐的溫度控制，所提出的方法顯示了其有效性和可行性。

4、
　　對(duì)于回歸目標(biāo)來(lái)說(shuō)，在核急速學(xué)習(xí)機(jī)中存在一些誤差。為了改變回歸質(zhì)量，提出了修改的核急速學(xué)習(xí)機(jī)(MKELM)算法。分析MKELM和KPLS的過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)KPLS的最大相關(guān)性和MKELM實(shí)際上是一致。從標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化方法觀點(diǎn)看兩種建模方法對(duì)于建立回歸關(guān)系也是相等的，但是MKELM由于其特別的分離性特征具有更快的學(xué)習(xí)速度，而KPLS在用于建模時(shí)有更高的準(zhǔn)確度。將兩種方法分別應(yīng)用于本體聚合苯乙烯和電熔鎂爐的溫度，理論的分析進(jìn)一步被仿真結(jié)果