快速、低成本間歇過程無模型優(yōu)化方法研究.pdf

1、基于過程模型的優(yōu)化方法是目前間歇過程質(zhì)量控制與優(yōu)化研究的主流方法。然而，這類方法不可避免地存在建模成本高和模型失配等問題。為了避免基于模型方法的上述問題，本文針對一類快速、低成本間歇過程提出了一種以在線試驗代替過程模型的無模型優(yōu)化的思路。
　　 不過，在線試驗往往伴隨著各種噪聲和異常干擾，這使得無模型優(yōu)化的實施面臨很強的挑戰(zhàn)性。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)并提高無模型優(yōu)化的效率，本文集成了無模型優(yōu)化算法、動態(tài)質(zhì)量估計策略和迭代終止控制方法，

2、形成了一種系統(tǒng)的無模型優(yōu)化架構(gòu)。本文的主要研究內(nèi)容總結(jié)如下：
　　 1.針對快速、低成本間歇過程的質(zhì)量控制與優(yōu)化，提出了無模型優(yōu)化的思想，并設(shè)計了無模型優(yōu)化的實施框架。
　　 2.將兩種高效無模型優(yōu)化算法，即并行攝動隨機逼近算法和單純形搜索算法，分別與無模型優(yōu)化進行了集成，形成了兩種不同類型的無模型優(yōu)化方法。在一個半間歇反應(yīng)器的仿真實例上對兩種方法進行了對比測試，并對它們在不同噪聲水平下的性能進行了比較分析。
　　

3、 3.從質(zhì)量估計精度與試驗估計成本相權(quán)衡的角度出發(fā)，提出了一種基于小樣本統(tǒng)計的迭代點在線質(zhì)量估計方法。以該方法為基礎(chǔ)設(shè)計了無模型優(yōu)化的動態(tài)質(zhì)量估計策略。實驗結(jié)果表明該策略有助于提高無模型優(yōu)化的收斂性、魯棒性和抗噪聲性。
　　 4.基于收斂深度控制的思想，提出了一種無模型優(yōu)化的迭代終止控制方法，使得無模型優(yōu)化方法在優(yōu)化進程中具備一定的智能特性，能感知優(yōu)化進程已經(jīng)取得和將要取得的優(yōu)化進展，控制優(yōu)化進程的適時終止。
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4、.在注塑成型過程質(zhì)量控制問題上，利用無模型優(yōu)化方法實現(xiàn)了重量、焦距、尺寸等制品質(zhì)量指標的控制。大量試驗結(jié)果表明無模型優(yōu)化方法在此類快速、低成本間歇過程質(zhì)量控制問題上有良好的控制性能。
　　 6.在注塑成型過程質(zhì)量優(yōu)化問題上，對無模型優(yōu)化方法進行了試驗驗證，并對其迭代終止方法進行了測試分析。結(jié)果表明，無模型優(yōu)化方法性能良好；同時，迭代終止方法能順利實現(xiàn)無模型優(yōu)化進程的智能終止。
　　 最后，總結(jié)本文的工作，并對無模型優(yōu)化方