基于擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆蔷€性系統(tǒng)最優(yōu)控制方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、工業(yè)過(guò)程控制、生物系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制等系統(tǒng)中,普遍存在著非線性、時(shí)滯、干擾等現(xiàn)象,這不僅破壞了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,還給系統(tǒng)的分析與綜合帶來(lái)很大困難。隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代工業(yè)對(duì)控制系統(tǒng)性能和精度要求的不斷提高,傳統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)已很難滿足各種實(shí)際需要,研究非線性系統(tǒng)的擾動(dòng)抑制問(wèn)題具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容概括如下:
　　1.針對(duì)普遍具有非線性、時(shí)滯性以及部分變量不可測(cè)量性、變量間耦合性等特點(diǎn)的常見(jiàn)的化工

2、過(guò)程控制,簡(jiǎn)要概述非線性系統(tǒng)、時(shí)滯系統(tǒng)、最優(yōu)控制理論的一般特性、數(shù)學(xué)模型、研究背景、研究現(xiàn)狀等基本知識(shí)。為實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施自動(dòng)控制與優(yōu)化控制,介紹了文章所用到的逐次逼近方法、反饋線性化方法、最優(yōu)PD控制、無(wú)靜差內(nèi)模控制等方法的理論基礎(chǔ)。
　　2.針對(duì)非線性系統(tǒng)、受擾非線性系統(tǒng)和受擾非線性時(shí)滯系統(tǒng),利用微分方程的逐次逼近理論、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制、無(wú)滯后轉(zhuǎn)換等方法,將系統(tǒng)的最優(yōu)控制問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求解非齊次兩點(diǎn)邊值序列問(wèn)題,并提供了從時(shí)域最優(yōu)

3、狀態(tài)反饋到頻域最優(yōu)PD控制器參數(shù)優(yōu)化方法,獲得了系統(tǒng)最優(yōu)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)出最優(yōu)PD控制器參數(shù)。
　　3.針對(duì)化工過(guò)程中受擾非線性系統(tǒng),研究外界擾動(dòng)作用的非線性系統(tǒng)基于擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)靜差最優(yōu)擾動(dòng)抑制的設(shè)計(jì)問(wèn)題。利用反饋線性化和內(nèi)模最優(yōu)控制原理,構(gòu)造擾動(dòng)補(bǔ)償器,精確抵消外部擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響,設(shè)計(jì)了最優(yōu)無(wú)靜差反饋控制律,解決了受擾動(dòng)的非線性系統(tǒng)和時(shí)滯的前饋控制策略的物理實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。
　　4.介紹了CSTR系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),反應(yīng)過(guò)程,