模型与数据融合驱动的间歇过程自适应迭代学习控制

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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：』叁趟L日期：』缁红上—』生一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

2、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。非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。日期：兰丝篁：』：主2日期：迎型：竺!丝学位论文数据集中图分类号TP273学科分类号510．8010论文编号1001020140810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王明学号2011200810获学位专业名称控制科学与工程获学位专业代码0811课题来源国家自然科学基金研究方向问歇过程迭代学习控制论文题目模型与数据融合驱动的问歇过程自适应迭代学习控制关键词迭代学习控制，间歇过程，

3、白适应控制，去伪控制论文答辩日期2014．5．25·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工作单位学科专长复杂系统建模，控制与指导教师王晶教授北京化工大学故障诊断问歇过程学习控制与客评阅人1王友清教授北京化工大学错控制评阅人2张金会副教授北京化工大学网络化控制评阅人3评阅人4评阅人5间歇过程学习控制与容答辩委员会主席王友清教授北京化工大学错控制复杂工业过程建模与优答辩委员1黄克谨教授北京化工大学化机器人视觉、信号处理答辩委员2祝海江副教授北京化工大学及检测答辩委员3徐圆副教授北京化工大学系统工程与人工智能答辩委员4张金会副教授北京化工大学网络化控制答辩委员5注：一．

4、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住组成．摘要模型与数据融合驱动的间歇过程自适应迭代学习控制随着经济社会的发展，化工产品消费市场竞争日益激烈，间歇过程因其精细化、定制式生产等特点受到人们越来越高的关注，提升其自动化水平成为迫在眉睫的重要研究课题。面向间歇过程的重复生产特性，本文围绕该过程的迭代学习控制算法性能提升展开研究，从数据驱动和模型驱动融合角度构建了新型自适应迭代学习控制算法。首先，

5、针对实时可测的过程变量——反应温度的控制问题，提出了数据驱动的去伪迭代学习控制算法，具有运算简单、执行速度快等优点，满足了温度控制的实时性和快速性等要求。本文分别从有限控制器参数集合和无限控制器参数集合两大类型推导了去伪迭代学习控制算法的数学描述和自适应律表达，并将它们分别应用于两种典型的间歇聚合生产过程，均获得了良好的温度控制效果和收敛特性。随后，针对终点可测的宏观产品质量控制问题，提出了数据与模型融合驱动的双层迭代学习控制方案，其中上层为模型驱动的产品质量自适应迭代学习控制，下层为数据驱动的过程变量去伪迭代学习控制。由于间歇过程反应机理复杂且产品质量不可实时检测，因此本文采用

6、单入单出递推式最小二乘支持向量机，构建产品质量迭代更新模型，结合最优化方法推导自适应迭代学习控制算法，并给出收敛性证明。仿真应用于典型的间歇聚合过程，可以看出批次内与批次间的融合控制可有效地改善产品质量控制的动态调节性能和跟踪性能。l北京化工大学硕士学位论文最后，对间歇过程的分子量分布等微观质量指标的自适应学习控制进行初步探索，重点推导了多变量最4'-乘支持向量机的递推回归算法，构建反应温度／进料比——分子量分布可测低阶矩之间的批次更新模型，并基于该模型设计自适应迭代学习控制律，给出收敛性证明。仿真应用于聚苯乙烯间歇生产过程，实现对分子量分布形状的精确控制。关键词：迭代学习控制，

7、间歇过程，自适应控制，去伪控制，递推最小二乘支持向量机ⅡADAlyllVEr珊RAnVECONTRoLlNBATCHPRoCESSI泼SEDoNIN’珏GRATEDDATAANDMoDELDRIVENCompetitionofchemicalproductsbecomesincreasinglysharpinconsumermarketwiththedevelopmentofeconomyandsociety．Batchprocesswasconcernedhighlybecau