基于MLD的加权区间预测控制.pdf

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1、第52卷第3期石油化工自动化V01．52，No．32016年6月AUTOMATIONINPETRO-CHEMICALINDUSTRYJun，2016基于MLD的加权区间预测控制戚龙欣，王宇红(中国石油大学(华东)信息与控制工程学院，山东青岛266580)摘要：针对生产过程中某些被控变量并没有苛刻的设定值要求，只要满足在给定区间内即可的问题，提出了一种基于混合逻辑动态模型的加权区间预测控制算法，在控制器设计中引入逻辑变量，将基于逻辑命题的目标函数以约束条件的形式集成到预测控制器模型框架下。通过逻辑变量的取值检测被控变量预测值所处的

2、偏差区域，设定相应的误差权重值，使预测控制根据输出在不同的偏差区域范围，采取不同的控制强度，从而保证快速控制的同时满足稳定控制的要求。通过对Shell塔的仿真，验证了算法的有效性。关键词：混合逻辑动态预测控制偏差区域权重中图分类号：TP273文献标志码：B文章编号：1007-7324(2016)03—0036—05MLDBasedWeightedZonePredictiveControIQiLongxin，WangYuhong(CollegeofInformationandControlEngineering，ChinaUniv

3、ersityofPetroleum(EastChina)，Qingdao，266580，China)Abstract：Aimingattheproblemofnorigorousset—pointrequestforsomecontrollvariableswithonlysatisfactionrequirementofazonecontrolgoalformanufactureprocess，aweightedzonepredictivecontrolalgorithmbasedonmixedlogicaldynamicmo

4、delisproposed．Logicalvariablesisintroducedintocontrollerdesignwithobjectivefunctionbasedonlogicalpropositionintegratedintoframeworkofpredictivecontrollerinformofconstraints．Deviationareaofcontrolledvariablepredictivevalueisdetectedthroughvalueoflogicalvariable．Corres

5、pondingerrorweightvaluesaresetaccordingtodifferentdeviationerrorrange．Thepredictcontroltakesdifferentcontrolstrengthtomeetrequirementofguaranteeingfastandstablecontr01．Theeffectivenessofproposedalgorithmisverifiedwithsimulationofshellcolumn．Keywords：mixedlogicaldynam

6、ical；modelpredictivecontrol；deviationregion；weight生产过程控制中，控制目标一般为给定值控制，随着现代工业的不断发展，控制要求不再是严格的跟踪给定值，而是只要满足一定的期望区间即可，即区间控制uj。模型预测控制(MPC)具有对模型要求低、控制效果好且可以处理约束等优点，广泛应用于现代工业过程控制领域幽J。模型预测控制的可处理约束、滚动优化等特征为区间控制的实现提供了基础14j。文献[4]描述了利用软约束方法，实现区间预测控制。文献E5]将输出目标定义为“漏斗”形状，在此基础上采用M

7、PC方法进行控制。文献[6]采用混合逻辑动态系统(MLD)模型，在控制器设计过程中引入逻辑变量，将基于逻辑命题的目标函数转换成混合逻辑不等式，并将其集成在预测控制优化框架下，但其对偏差的处理较简单，被控变量测量值在期望区间外，则取期望区间的中心值作为给定点，按常规给定值控制，测量值在约束区间内，则偏差为零，相应的误差权重值取零，由于环境等干扰的影响，可能会使被控变量在约束区间内震荡。同时，取期望区间的上下限的平均值作为设定值，很有可能将被控变量推向区间控制的某一个边界，在干扰的影响下，超出期望区间，加大控制器的作用频率NJ。文中

8、首先介绍了MLD模型，然后在文献[6]的基础上，将预测值与给定区间值之间的偏差分为小偏差区域、中偏差区域和大偏差区域。根据偏差稿件收到日期：2015—11—12，修改稿收到日期：2016—04—03。基金项目：山东省自然科学基金(2013ZRE28089)。作者