迭代學(xué)習(xí)控制方法及其在批量過程中的應(yīng)用研究.pdf

1、迭代學(xué)習(xí)控制是一種新興的智能控制技術(shù)，迭代學(xué)習(xí)控制的基本思想是針對具有重復(fù)運(yùn)行性質(zhì)的被控對象，利用前次迭代時的輸入信息和輸出誤差的校正項(xiàng)，通過迭代的方式修正控制信號，實(shí)現(xiàn)在固定的時間區(qū)間上對期望輸出軌跡的精確跟蹤。 本文的研究工作主要包括以下幾個方面： (1)針對具有不確定性和干擾的線性時變系統(tǒng)和一類非線性系統(tǒng)，對開、閉環(huán)PID型迭代學(xué)習(xí)控制算法進(jìn)行了收斂性證明，并進(jìn)行了仿真分析。開、閉環(huán)PID型迭代學(xué)習(xí)算法與開環(huán)PID

2、型迭代學(xué)習(xí)算法相比具有更快的收斂速度，在系統(tǒng)存在不確定性和擾動時，開、閉環(huán)PID型迭代學(xué)習(xí)算法對不確定性和擾動有更強(qiáng)的魯棒性。 (2)針對具有初始狀態(tài)誤差、迭代非重復(fù)擾動和不確定性的一類非線性系統(tǒng)，本文提出了一種帶有遺忘因子的高階開、閉環(huán)PID型迭代學(xué)習(xí)控制算法并進(jìn)行了收斂性證明。這種算法可以削弱系統(tǒng)模型的不確定部分及非重復(fù)干擾對系統(tǒng)收斂性的影響。仿真結(jié)果表明了這種算法的有效性。 (3)針對線性時不變離散系統(tǒng)，利用迭代域

3、分析方法對開、閉環(huán)P型迭代學(xué)習(xí)控制算法的單調(diào)收斂問題進(jìn)行了研究，并分析了這種控制算法單調(diào)收斂的充分條件。 (4)針對具有迭代非重復(fù)干擾的線性時不變離散系統(tǒng)，利用迭代域分析方法，提出了具有迭代域擾動觀測器的PID型迭代學(xué)習(xí)控制算法。這種算法可以削弱迭代非重復(fù)干擾對迭代學(xué)習(xí)控制算法收斂性的影響。仿真結(jié)果也體現(xiàn)了算法的有效性。 (5)對迭代學(xué)習(xí)控制算法在批量過程控制中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。針對生物發(fā)酵批量過程中的補(bǔ)料控制問題，提出