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多模型自适应控制及其在热工过程中的应用

作　者: 左燕
导　师: 侯国莲
学　校: 华北电力大学（北京）
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 多模型自适应控制切换算法模糊加权多模型预测控制动态矩阵主汽温
分类号: TP273.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

多模型自适应控制是解决非线性、变工况、参数不确定性等复杂问题的一种有效方法。本文主要将多模型思想应用在热工过程中。首先，通过机理分析，在典型工况点下建立多个固定模型，基于在线学习器思想，给出了一种优化模型集的方法，采用固定模型加自适应模型组成新的优化模型集，在运行工况超出初始建模范围时，仍能保证系统的稳定性。其次，本文就目前切换算法的几种性能指标进行研究，对切换性能指标函数的性质进行理论分析。针对切换震荡问题提出了两种解决方法：滞后切换算法和等待周期。接着，针对切换带来的抖动问题，本文提出了一种模糊加权算法，采用模糊评判规则构成控制权重，当模型切换的时候，控制器也平滑切换。本文最后提出了一种多模型自适应预测控制算法。该算法将预测控制与多模型思想结合，通过模糊自适应加权算法计算权重，采用动态矩阵控制优化控制器参数。该算法成功地应用至一个超临界600MW直流锅炉主汽温对象中。

全文目录

中文摘要  2-3
英文摘要  3-4
目录  4-6
第一章绪论  6-13
  1．1 多模型自适应控制的研究背景和意义  6-7
  1．2 多模型自适应控制的研究方法及现状  7-10
    1．2．1 间接多模型自适应控制  8-10
    1．2．2 直接多模型自适应控制  10
  1．3 多模型自适应控制的难点和热点  10-11
  1．4 本文的主要工作  11-13
第二章基于优化模型集的多模型自适应控制  13-24
  2．1 典型多模型自适应控制结构  13-14
  2．2 模型集的建立方法  14-15
  2．3 多模型自适应控制算法  15-24
    2．3．1 动态优化模型集的建立  15-16
    2．3．2 极点配置自校正控制  16-19
    2．3．3 切换算法  19-20
    2．4一个算法例子  20-22
    2．5 本章小结  22-24
第三章基于多模型切换算法的研究  24-32
  3．1 多模型切换算法的基本思想  24-25
  3．2 模型切换性能指标  25-26
  3．3 多模型切换性能指标性质的研究  26-28
  3．4 切换算法的修正  28
  3．5 仿真研究  28-31
  3．6 本章小结  31-32
第四章基于多模型加权算法的研究  32-42
  4．1 多模型自适应加权结构框图  32-33
  4．2 基于加权的多模型控制算法研究  33-34
    4．2．1 基于后验概率的加权算法  33
    4．2．2 基于相对残差的加权算法  33-34
    4．2．3 基于性能指标的加权算法  34
  4．3 多模型加权控制算法应用仿真  34-36
  4．4 多模型模糊自适应控制算法  36-41
    4．4．1 模型匹配程度和控制权重  37-38
    4．4．2 多模型优化模糊控制算法  38-39
    4．4．3 仿真研究  39-41
  4．5 本章小结  41-42
第五章电站锅炉主汽温多模型自适应预测控制  42-61
  5．1 火电厂主汽温对象特性分析  42-45
    5．1．1 主汽温对象的一般特性  42-43
    5．1．2 减温水扰动下高温过热器汽温对象动态特性分析  43-45
    5．1．3 不同工况点下汽温对象的模型  45
  5．2 多模型自适应预测控制的基本思想  45-47
  5．3 动态矩阵控制  47-50
    5．3．1 动态矩阵控制的基本原理  47-48
    5．3．2 动态矩阵控制的参数选择  48-50
  5．4 仿真研究  50-60
    5．4．1 基于相对残差加权算法的多模型DMC控制  50-55
    5．4．2 多模型预测模糊加权算法  55-60
  5．5 本章小结  60-61
第六章结论和展望  61-63
参考文献  63-67
致谢  67

多模型自适应控制及其在热工过程中的应用

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