基于仿射模糊模型的复杂热工过程跟踪控制方法研究

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1、东杏夫營博±学位论文基于仿射模糊模型的复杂热工过程跟踪控制方法研究专业名称：动力工程及工程热物理作者姓名：柳巻建指导教师：述迦ＡＳＴＵＤＹＯＮＴＲＡＣＫＩＮＧＣＯＮＴＲＯＬＢＡＥＳＤＯＮＡＦＦＩＮＥＦＵＺＺＹＭＯＤＥＬＯＦＣＯＭＰＬＥＸＴＨＥＲＭＡＬＰＲＯＣＥＳＳＥＳＡＤｉｓｓｅａｏｎＳｕｂｍｅｄｉｒｔｔｉｉｔ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＬｉｕＳｈａｎｉａ

2、ｎｊＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＳｈｅｎＪｉｏｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｇｙＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｙ２８，２０１５东南大学学位论文独创性声明本人声明折呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并

3、表示了谢意。ｗｂ、Ｌ７研巧生签名：日期邀：＾东南大学学位论文使用巧权黄明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印、。件和电子文档，可Ｗ采用影印缩印或其他复制手段保存论文本人电子文档的内容和纸质一论文的内容相。除在保密期内的保密论文外致，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。讫文的公布（包括＾处电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：蠢别市《名；曰期：典是＾摘要许多复杂非线性热工过程被控对象

4、都具有多变量锅合，、时滞、参数变动等动态特性传统的ＰＩＤ控制方法在遇到工况大范围快速变动时，闭环系统的控制效果往往较差，自适应能力较弱。而目前许多先进控制算法在热工过程中的成功应用，都需要建立在被控对象较精确模型的基础之上，其中保证闭环控制系统稳定，是进斤控制系统设计的必要前提。Ｔ－－ａｋａｇｉＳｕｇｅｎｏ（ＴＳ）模糊模型具有良好的非线性逼近能力，模糊控制器是通过将每个局部＂＂聚合而成，控制器的输出进行加权，从而系统在进行大范围工况变动时控制器的输出。能够实现平滑无抖振，容易保证闭环系统的控制性能＂＂＂Ｔ－Ｓ仿新模糊模型

5、模糊模型根据后件部分是否含有仿射项，可分为和齐次模糊模型＂两大类，，可Ｗ表达。相较于常规的齐次模糊模型仿射模糊模型由于仿射项的存在。更多的模型动态信息，因此可Ｗ更好地描述原非线性被控对象的特性论文针对复杂非线性热工对象的特点，，基于被控对象的仿射模糊模型研究了保稳定跟踪控制器的设计方法主要研究内容如下：１、分别针对近似线性化和数据辨识两种方法，探讨了仿射模糊模型研究的意义。得Ｔ－Ｓ出：当对非线性对象的数学机理模型进行近似线性化得到模糊模型时，只有先将所有一坐标基底下局部子模型都置于同，才能通过隶属度函数进行平滑连接，而此时

6、在非坐标一一。原点，即便是平衡点，模糊子模型中般也是含有仿射项的另外通过对过热巧温系统的数据辨识得知，当采用相同辨识方法和模糊规则时，仿射模糊模型的精度要比齐次模糊模型的高。针对目前连续／离散仿射模糊模型稳定性分析的两种常见方法，即是否将模型后件部分Ｌ。中的仿射项处理进系数矩阵中－基于模糊ｙａｐｕｎｏｖ函数进行自治系统的稳定性分析为＂＂＂减少稳定性判据中线性矩阵不等式（ＺＷ句的个数，提出了仿射最大交叠规则组和仿＂。射有效规则组集的概念，并通过算例对所得巧据的保守性进行对比其中，采用将仿射项扩増进系数矩阵的方法而得到的判

7、据的保守性较强，不利于保稳定控制器的设计。２，、针对非线性对象的离散仿射模楠模型，不采用将仿射项处理进系数矩阵的方法利巧并行分配补偿（戶ＯＣ）技术设计保稳定控制器。基于模糊Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数进行闭环控一。制系统的稳定性分析，并引入办ｒｅ减小判据的保守性得到的稳定性判据是系列双线性矩阵不等式公Ｍ扣，借鉴迭代求解法的思想，提出了及Ｍ／方程的求解算法。（）在此基础上，针对大型发电机组在跟踪电网ＡＧＣ指令时，存在外部干扰因素较多会影响控制效果的问题－一，设计了套化跟踪控制系统。并将化０跟踪控制问题归结于个最，优化问题的求解，在保

8、证闭环系统稳定的同时，达到对外部有界扰动的有效抑制提出了相应的方Ｍ／求解算法。将设计的模糊跟踪控制器用于