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基于模型匹配的精馏塔产品质量非线性控制

1 引 言精馏塔的控制一直是过程控制研究的热点。预测控制、自适应控制等已经在精馏塔实际控制中得到应用。随着非线性控制理论的发展 ,精馏塔的非线性控制也得到了一定的研究 ,包括反馈线性化控制[1 ,2 ] ,非线性干扰解耦控制[3] 等。本文将模型匹配问题 (MMP)应用于精馏塔的控制 ,结合反馈线性化方法 ,设计了精馏塔的MMP非线性控制律。分析和仿真都表明 ,所设计的控制器能对进料流量干扰实现解耦 ,具有良好的跟踪和调节特性。2 非线性系统模型匹配问题的解考虑一个非线性系统 x =f(x) +g(x)u u∈Rm,x∈Rn1y =h(x)y∈Rm(1 )以及一个线性参考模型 z =Az+Bw w∈Rm,z∈Rn2yR =Cz yR ∈Rm (2 )模型匹配问题 (MMP)是希望寻求一个反馈控制律 ,使得系统 (1 )的闭环输出特性同系统 (2 )输出特性一样。反馈控制律形式为u =α(x ,z) +γ(x ,z)w (3 )M...  (本文共4页) 阅读全文>>

《控制理论与应用》1999年05期
控制理论与应用

用动态补偿法讨论奇异系统的强模型匹配问题

1 引言(Introduction)考虑如下非线性奇异系统P:·x=f1(x)+p1(x)z+g1(x)u,0=f2(x)+p2(x)z+g2(x)u,(1)y=h(x).其中x∈XRn,z∈ZRs,u∈Rm,y∈Rm.p1(x),p2(x),g1(x)和g2(x)分别是n×s,s×s,n×m和s×m维的解析函数矩阵.f1(x),f2(x),h(x)分别是n×1,s×1和m×1维的解析函数向量.尽管系统(1)是一类特殊的系统,但它在实际中有着广泛的应用,诸如机器人系统[1,2],受限力学系统[3,4]和化学过程[5]等.目前对于这类系统的研究主要限于它的可解性,能控性,线性化,解耦及反馈稳定化等控制问题,而关于它的模型匹配问题[6]的研究很少,且多采用状态反馈法.本文的目的在于讨论如何找到一个动态补偿器,使得在该补偿器的作用下,系统P与给定的正常非线性模型的输入/输出响应是强匹配的,也就是说能够复制由非线性模型产生的所有时间...  (本文共4页) 阅读全文>>

《自动化学报》1940年20期
自动化学报

控制系统的排列与模型匹配问题

控制系统的排列与模型匹配问题刘频,郑毓蕃(上海交通大学自控系200030)(上海华东师范大学数学系200062)张钟俊(上海交通大学自控系200030)摘要本文利用排列思想对非线性系统的模型匹配问题进行了研究,分别给出了非线性广义模型匹配、模型匹配问题解存在的充要条件,并且给出了求解的具体算法.关键词排列技术,模型匹配,非线性系统.1引言及问题描述模型匹配问题(ModelMatchingProblem,简记为MMP)是控制系统理论的基本课题之一.粗略地说,MMP即是对一个控制系统设计一个补偿器,使得闭环系统的动力学输人输出特性具有预先指定的性质.如果将预定的性质以一动力学模型来表示的话。**P就是设计一补偿器使闭环系统尽可能与此模型相匹配.如果模型与控制系统均是线性系统,则称为线性系统的模型匹配问题,否则称为非线性模型匹配问题.线性模型匹配问题的研究已有较长的历史.许多学者用不同的方法得到了各种形式的解.例如,Moors与Sll...  (本文共9页) 阅读全文>>

《河北机电学院学报》1991年04期
河北机电学院学报

连续时间系统的精确模型匹配控制

O引言 设被控对象的传递函数为 ‘(s)=刃(。)尹一,(s)(1) 给定的参考模型的传递函数为 ‘(s)=如,‘厂,(s)(2) 所谓精确模型匹配控制,就是要设计一个控制器使闭环系统的传递函数与(。)与:d(。)相一致,也就是在确定一个合适的对象控制输入。(O使对象输出y(t)渐近跟随参数模型输出,二(O。这里‘(,)就是闭环系统的希望传递函数。 从w.A.wulovich于70年代开创频域精确模型匹配理论Ll1以来,精确模型匹配理论就一直受到控制理论界的重视,这一理论在80年代得到了很大发展,目前已比较成熟,成为控制理论领域一个分支,并已成功地应用于实际,对这一理论的发展做出较大贡献的是日本控制理论专家市川邦彦教授(K.Ichikawa),他的工作使这一理论更具有系统性和全面性川。 与传统的超前、滞后及反馈补偿方法相比,基于精确模型匹配理论的控制系统设计方法不仅具有系统性和全面性,而且容易实现更加复杂一类控制系统的设计,如离...  (本文共8页) 阅读全文>>

《河北机电学院学报》1992年04期
河北机电学院学报

离散时间系统的精确模型匹配控制与自适应控制

0引言 文【1〕仁2」针对连续时间系统讨论了精确模型匹配控制系统的设计方法,本文将针对离散时间系统讨论有关精确模型匹配控制和自适应控制间题。1离散时间系统的描述 与描述连续时间系统的微分方程、传递函数和状态向量微分方程相对应,描述离散时间系统有差分方程、脉冲传递函数和状态向量差分方程。它们分别是梦(k)~一。,歹(k一1)一·一a.歹(k一。)+b卜。。(卜、+二)+…;‘_、_夕(名)‘火子“,一-~了-丁二二 召仁名)抓产+瑞一1尹一‘+…+八)矛+几一l尸一‘十…+加+b,u(k一拙)(1) (2)劣任)二七任一1)+肠以一1),(k)二C,:(k)(3)其中(2)式在零初始条件下,可通过对(1)式进行z变换得到。2精确模型匹配控制 设被控对象和参考模型的脉冲传递函数分别为 t(:)~歹(:)/。(:)=尹(:)尹一’(:) ‘(:)=夕.(:)/”(:)钓‘,‘(:)万‘(:) ·34·(4)(5)式中梦(:)、。(:)...  (本文共8页) 阅读全文>>

《黑龙江自动化技术与应用》1989年03期
黑龙江自动化技术与应用

利用误差多项式设计模型匹配控制系统的一种方法

b一a △一 一、前言 在伺服控制系统中,有关模型匹配控制系统的设计方法已有为数众多的研究。这些研究的共同之处是用有理多项式除法所产生的无穷级数来设计控制系统。一般无穷级数的展开计算比较复杂。而且存在着级数的收敛与发散问题。不仅如此,如何利用展开级数的系数,并简洁地应用到控制系统的设计之中去。仍未得到明确的解答。 本文提出了不使用多项式展开的无穷级数,而仅仅采用误差传递函数的分子多项式来设计控制系统的方法。由于误差多项式是有限的。因此在设计与计算参数时,其方法极其简单。此外,控制对象和漠型参数对补偿器有何影响,均可通过误差多项式来解释。因此,此研空可以说是着重于尽量减小模坦与系统之间的差听进行的系统设计。G,(Z)=b 12爪一l+姚Z爪一2+…+b。一一-一一--Z沉+a IZm一l+…+a.(1)补偿器H(Z)为“‘Z,一篇:七:+q。。+P。。垒一竺 P(2)闭环系统的传递函数可如下来表示d一 △一G。(Z)_Zbp (Z...  (本文共4页) 阅读全文>>