纸机横向分布定量降阶建模与控制

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1、ivi霖入学#,f?【学位论文摘要在造纸过程中，定量是表征纸张产品基本指标的重要物理量。由于用户对纸张质量要求豹提高以及生产厂家为了对成本的控制s纸张定量横向分布控制受到越来越多的关Aa横向测量点和执行器数目众多(横向测量点数从100至1000不等，执行器数目从10至拍。不等)、系统存在很大的滞后时间,报邻的执行器之N3强耀合、不确定霉素多等，所有的这些原茵使倦纸张的定量横向分布控制是造纸过程中最为复杂的控制对象之一，建模困难，用传统的控制方法难以获得理想的效果aK-L(Karhutlen-Ltz,ve)变换在信号处理与系统建模中得到了广泛的应用，它是基于同T类的特征选择，用较少蚤

2、的特征对样本进行描述以达到降低特征空间维数的方法。由于横向控制系统是一个高维系统，在线计算量大，而本文把K训L转换应用于纸"A定I建模中。通过K-L转换对影响系统的干扰进行建模，找J一个低阶的包含重要干扰的子空间，随后在低阶的子空间上通过求解MPC表达式来获得最优控制作用，相应的解决最优化卿题再映射回原来满空间上就可以在实际生产中,Tlt,用,从而有效的简化实现控制算法所需的计算凳，有利于提高控制器的性能，本文的主要3".作如下:(约综述了纸机横向控制技术的产生、发展和当前研究的最新进展，并分析了其中存在的问麟。(2)简单介绍了K-L变换的主要内容，以及在信号处理、控制系统建模中的

3、应用a拐)通过用基子K-L变换的一系列处理系统干扰的降阶技术，对系统干扰进行处理，一旦包含主要的干扰空间被确定了，Nil把控制变量的空间映射到包含主要千扰的子空间上，有效地构造了一个描述初始系统的低阶输入/输出系统。4}}针对基于K-L理论建立起来的降阶模型，设计了一个纸机横向降阶预测控制器，简化了计算量，取得了较好的效果。浙江大学硕卜学位论文最后，在结论部分，讨论了纸机横向控制其他有待解决的问题，今后要做的工作，并对发展前景做了一些展望。浙江大学硕-i:学位论文ABSTRACTInthepapermakingprocesses,basisweightisafundamentalp

4、ropertyofpaperrequiringprecisecontrolforqualityofproductionBecauseofuser'simprovementofthequal诉requirementofthepaperandcontroloncostofthemanufacturercorrectly,cross-directionalcontrolofpaperisbeingpaidcloseatentiontomoreandmore,itisalsooneofthemostcomplicatedcontroltargetsinthepapermakingproce

5、sses.Becauseofchangesinrawmaterialsandthecomplicatedpulpingprocesspriortothepapermachines,variationswillundoubtedlyexistintheformedpapersheet.Thecontrollingproblemonpapermachineshasbecomemoredifficult,withtheincreaseinsheetwidthandmachinespeedK-L(Karhunen-Loeve)transformiswidelyusedinsystemmod

6、elingandsignalprocessing,itbasedonthesameclasscharacteristicchoice,andreducecharacteristicspacedimension,themethodemploysasequenceoforderreductiontechniquesbasedontheKarhunen-Lo6veexpansionofthedisturbancesaffectingthepropertiesofinterest.Oncethedominantdisturbancesareidentified,thespaceofthem

7、anipulatedvariablesisalsoprojecteddowntothespaceofthedominantdisturbances,effectivelycreatingareducedorderinput-outputdescriptionoftheoriginalphysicalsystem，then,theoptimalcontrolactioninthelowerordersubspaceisfoundbysolvingtheformulati