自抗扰控制及其在聚合反应器中的应用研究

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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己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：鸯征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

2、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，在一年解密后适用本授权书。d喉密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：导师签名：李彳正】正日期：兰!!兰：茎：兰墨日期：圣垒!丝：兰：堑学位论文数据集IUqlIILLqlqlILIILLLIqqlLILIIIIIILILIIIIILUlY2629007中图分类号TP273学科分类号510．8010论文编号1001020140777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李征学号2011200777获学位专业名称控制科学与工程获学位专业代码081101课题

3、来源自选项目研究方向自抗扰控制论文题目自抗扰控制及其在聚合反应器中的应用研究不确定性，总扰，自抗扰控制，扩张状态观测器，动态估计，关键词Chylla．Haase聚合反应器论文答辩Et期2014．05．24车论文类型基础研究学位论文评阒及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师李大字教授北京化工大学复杂系统建模优化评阅人1邱宪波教授北京化工大学自动化评阅人2沈栋副教授北京化工大学随机控制评阅人3评阅人4评阅人5答辩委员会主席黄克谨教授北京化工大学化工系统工程答辩委员1祝海江副教授北京化工大学信号处理及检测答辩委员2邱宪波教授北京化工大学自动化答辩委员3徐圆副教授北京化工大学可拓工程答辩

4、委员4沈栋副教授北京化工大学随机控制答辩委员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《中国图书资料分类法》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。摘要自抗扰控制及其在聚合反应器中的应用研究在实际控制系统中，往往有很多不确定的因素，比如系统扰动、噪声。这些干扰、不确定性和参数摄动对系统性能的影响很大。针对这样的控制系统的研究是很有必要的。自抗扰控制不依赖于对象的精确数学模型，具备自动估计和补偿不确定性的功能，解决了模型不确定性和扰动问题。本课题的研

5、究内容如下：1．线性自抗扰控制方法解决了最早提出的非线性自抗扰控制的参数难调问题。本文提出了基于线性状态反馈和高阶泰勒逼近的自抗扰控制，是对线性自抗扰控制的改进。方法的实现基于高阶泰勒多项式逼近表达综合扰动，利用参考输入和其微分实现线性状态反馈控制，有效估计和补偿扰动。该方法解决了跟踪特性与抗扰特性难于同时保证的二自由度控制问题，具有跟踪精度高，状态估计准确，设计实施简便的优点。2．自抗扰控制算法中的输入增益，一般被设置为一个定值，但实际上它是随时间变化的量。当对象模型已知时，将己知模型信息加入到控制器的设计中，会减轻控制器的负担且可提高控制系统性能。本文提出基于扩展卡尔曼滤波动态估计自抗

6、扰控制器输入增益的方法，实现了控制器增益的实时、动态变化，克服了经验取值的困难和不准确。3．Chylla．Haase聚合反应器控制是一个经典的控制工程问题。加热阶段和恒温阶段控制任务的不同，单体进料和停料对反应器温度的T北京化工大学硕士学位论文影响，以及各种干扰影响，如变化的环境温度、单体杂质因子、器壁污垢系数等，使聚合反应器的控制变得困难。Chvlla和Haase建立的反应器模型，具有非线性结构和部分参数不确定特点。本课题提出将自抗扰控制应用到Chylla—Haase反应器系统中。仿真结果验证了在反应器参数不确定和干扰影响下，控制系统依然保持很强的鲁棒性和可靠性。现代生产过程日益复杂，本

7、课题的研究为模型不确定和受扰系统的控制提供了一个行之有效的方法。关键词：不确定性，总扰，自抗扰控制，扩张状态观测器，动态估计，Chylla—Haase聚合反应器AbstractRESEARCHoNACTIVEDISTURBANCEREJECTIoNCoNTRoLANDITSAPPLICATIoNoNPoLYMEIUZATIoNREACToRABSTRACTThereexistmanyuncertaintiesinprac