一种改进的自优化控制方法研究

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：曲日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅

2、和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在上年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。．作者签名：丛日期：2亟2：堇。盗导师签名：荨芝之。日期：丝巫墨!量学位论文数据集TP273学科分类号510．8010论文编号1001020130843密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名张檑学号2010000843获学位专业名称控制科学与：[程获学位专业代码081101课题来源自选项目研

3、究方向白优化控制论文题目一种改进的自优化控制方法研究关键词自优化控制，被控变量选择，未知扰动，KKT条件论文答辩日期2013年5月22日，论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称．】：作单位学科专长指导教师李宏光教授北京化工大学控制理论与控制：J：程评阅人1曹政才教授北京化工火学优化与控制评阅人2王友清教授北京化工大学控制理论评阅人3评阅人4评阅人5答湖△拂黄克谨教授北京化工大学化I：过程系统l：程答辩委员1王友清教授北京化工人学控制理论答辩委员2刘振娟研究院北京化T人学控制理论答辩委员3张贝克副教授北京化上大学控制理论答辩委员

4、4张金会副教授北京化工大学控制理论答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图r持资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745．9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要一种改进的自优化控制方法研究白优化控制(SOC)思想的提出是为了解决优化结果的实施问题，它通过合适的被控变量选择，应用简单的闭环控制来将优化的结果付诸实践。然而，传统的自优化控制不能克服进入系统的未知扰动。为此，论文提出一种基于KKT条件的自优化控制方

5、案，依据KKT条件的充分必要性，分别选择秋极约束和简约梯度为被控变量，并使之保持在最优设定点，在未知扰动进入时，不需要重新优化，系统也能运行在最优或近似最优工况。论文首先研究了传统的自优化控制方法，针对二元精馏塔对象和一阶连续搅拌釜式反应器(CSTR)对象，设计并实施了白优化控制方案，通过实例研究白优化控制的特性，显示了现有方法不能应对未知扰动的缺点。然后，论文提出了一类基于KKT条件，选择积极约束和简约梯度为被控变量的改进方案。对于简约梯度不易测量的问题，采用多种情况下的最优测量量来估计简约梯度。通过多个对比试验证明了改进方法在应对未知方

6、面的有效性。最后，将改进后的方法应用于TE过程，针对这一复杂非线性动态过程，合理选择被控变量、确定控制方案并付诸实施，实验结果表明，改进后的自优化控制方法在预估扰动和未知扰动下都能够有很好的效果，保证过程的最优性，证明了此方法实际复杂工业过程的可用性。关键词：自优化控制，被控变量选择，未知扰动，KKT条件ABSTRACTRESEARCHESoNANIMPRoVEDSELF．OPTIMIZINGCoNTROLAPPROACHInordertoimplementtheoptimizationresults，theideaofSelf-optim

7、izingcontrol(SOC)isputtedforward．TheSelf-optimizingcontrolmeansweselectappropriatecontrolledvariables，andusefeedbackcontroltoholdthecontrolledvariablesattheiroptimalpoint．Howeverinmostoftimethismannerofimplicationwillkeeptheoptimalityoftheprocess，butwhenthereareunexpectedd

8、isturbanceappears，theprocesswillgainabiglossinresultofthatfeedbackcontr01．Tothisend，theau