基于T-S模糊模型的洗漿過(guò)程控制研究.pdf

1、紙漿洗滌過(guò)程是制漿造紙生產(chǎn)中非常重要的一環(huán)，其洗滌效果直接影響到后續(xù)工段的順利進(jìn)行。而洗漿過(guò)程屬于大時(shí)滯、非線性、變參數(shù)系統(tǒng)，由于無(wú)法建立起精確數(shù)學(xué)模型，從而使得傳統(tǒng)控制理論很難給出一個(gè)較好的控制效果，甚至不能控制。模糊控制自從上個(gè)世紀(jì)70年代由美國(guó)學(xué)者提出來(lái)后，得到了空前的發(fā)展，原因是模糊控制是以模糊集合論、模糊語(yǔ)言變量及模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計(jì)算機(jī)數(shù)字控制，它屬于非線性控制，在一定程度上模仿了人的控制，其控制器是按一定語(yǔ)言控制規(guī)則

2、進(jìn)行工作的，無(wú)需被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，即能達(dá)到良好的控制效果。T-S模糊模型是日本學(xué)者Takagi和Sugeno于1985年提出來(lái)的，它是模糊控制發(fā)展的新階段，T-S模糊模型在本質(zhì)上是非線性模型，其前件采用模糊表示，后件采用線性方程式表示，使得模型的全局輸出具有良好的數(shù)學(xué)表達(dá)特性，便于采用線性控制策略設(shè)計(jì)非線性控制。針對(duì)洗漿過(guò)程的復(fù)雜性，本文就采用基于T-S模糊模型設(shè)計(jì)控制器去控制洗漿過(guò)程，為此本文首先簡(jiǎn)要的回顧了洗漿控制的發(fā)展歷程和

3、模糊控制的產(chǎn)生與發(fā)展；接著闡述了T-S模糊模型的結(jié)構(gòu)形式以及它們對(duì)任意函數(shù)的無(wú)限逼近特性，其逼近特性決定了其能以任意精度近似任意實(shí)際非線性系統(tǒng)，給出了基于聚類算法的模糊模型辨識(shí)，并在此基礎(chǔ)上說(shuō)明了基于滿意聚類算法的模糊模型辨識(shí)，針對(duì)通過(guò)聚類算法辨識(shí)出來(lái)的模糊模型通常是輸入輸出形式，本文結(jié)合相關(guān)參考文獻(xiàn)給出了離散系統(tǒng)T-S狀態(tài)方程的模糊模型辨識(shí)；然后給出了基于T-S輸入輸出模型的模糊控制器設(shè)計(jì)，研究了基于T-S模糊狀態(tài)空間模型的模糊系統(tǒng)穩(wěn)

4、定性分析和控制器設(shè)計(jì)方法，給出了并行分布補(bǔ)償?shù)脑恚Y(jié)合線性控制器設(shè)計(jì)方法(以極點(diǎn)配置為例)實(shí)現(xiàn)了模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與控制器設(shè)計(jì)。針對(duì)穩(wěn)定性分析中公共正定矩陣P難以確定的難題，引入了LMI方法，借助于成熟的數(shù)學(xué)工具，不僅解決了確定公共正定矩陣P的問(wèn)題，而且建立了基于LMI方法的穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)的理論方法；最后結(jié)合這些理論從建模與控制的角度對(duì)洗漿過(guò)程進(jìn)行了研究，包括洗漿原理、洗漿影響因素的分析，洗漿過(guò)程T-S模型建模和基于這些模型的