基于迭代學(xué)習(xí)控制的PVC反應(yīng)釜溫度控制的魯棒性研究.pdf

1、PVC樹(shù)脂的生產(chǎn)是在間歇反應(yīng)釜中進(jìn)行的，其生產(chǎn)具有重復(fù)運(yùn)行的特點(diǎn)。由于反應(yīng)釜具有非線(xiàn)性、不確定性和外界干擾等特點(diǎn)，因此往往很難建立精確的數(shù)學(xué)模型，采用傳統(tǒng)的控制方法無(wú)法滿(mǎn)足工業(yè)控制的要求，迫切需要一類(lèi)合適的先進(jìn)控制策略。 迭代學(xué)習(xí)控制是近二十年來(lái)發(fā)展起來(lái)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(fù)運(yùn)行特性的場(chǎng)合。它不依賴(lài)于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型，只是利用控制系統(tǒng)先前的控制經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)際輸出信號(hào)和期望輸出信號(hào)來(lái)

2、尋找一個(gè)理想的輸入信號(hào)，是一種以迭代產(chǎn)生優(yōu)化輸入信號(hào)，通過(guò)重復(fù)執(zhí)行同一任務(wù)來(lái)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(duì)那些有著非線(xiàn)性、復(fù)雜性、難以建模以及高精度軌跡控制問(wèn)題有著非常重要的意義。 由于開(kāi)環(huán)迭代學(xué)習(xí)控制算法只利用了系統(tǒng)前次運(yùn)行的信息，所以對(duì)不可重復(fù)的干擾不具有魯棒性，對(duì)被控對(duì)象無(wú)鎮(zhèn)定作用，在學(xué)習(xí)過(guò)程中即使學(xué)習(xí)律滿(mǎn)足收斂條件也有可能產(chǎn)生很大的跟蹤誤差；而閉環(huán)迭代學(xué)習(xí)控制算法只利用了系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)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(shí)現(xiàn)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(duì)PVC聚合反應(yīng)釜的溫度控制，為了提高迭代學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)的跟蹤性能和增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性，在開(kāi)環(huán)PID型迭代學(xué)習(xí)控制器的基礎(chǔ)上引入－PID反饋控制器，構(gòu)成反饋，前饋迭代學(xué)習(xí)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(kāi)閉環(huán)配合的學(xué)習(xí)律，即綜合利用系統(tǒng)當(dāng)前和過(guò)去運(yùn)行信息修正被控對(duì)

4、象當(dāng)前控制輸入的學(xué)習(xí)控制策略。反饋控制器主要用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)鎮(zhèn)定任務(wù)，它使得系統(tǒng)輸出不偏離期望軌跡太遠(yuǎn)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，加快學(xué)習(xí)收斂速度；同時(shí)，還可利用反饋能抑制干擾影響的內(nèi)在優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)控制的魯棒性。 本文將開(kāi)閉環(huán)迭代學(xué)習(xí)控制的魯棒性推廣到開(kāi)閉環(huán)PID型，從而可同時(shí)調(diào)整比例增益、積分增益和微分增益來(lái)克服系統(tǒng)的擾動(dòng)，使調(diào)節(jié)手段更為靈活，提高了系統(tǒng)的跟蹤性能。在開(kāi)閉環(huán)PID型迭代學(xué)習(xí)控制律的控制下對(duì)該受擾系統(tǒng)的魯棒性進(jìn)行了研究，給