基于子空间技术的麻醉过程系统辨识与预测控制算法研究

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1、中化化叫；１００１０学巧；＾化《化义乂＃硕ｉ研究生学位论文专业带加节义研究生樣巧导教师）ｋｋ？曰期：Ｍ年ＪＴ月＾曰■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，｜己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，均已在文中明确方式称明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。＇＇作者签名；＾日期：ｗＳＭ、神关于论文使用授权的说明

2、学位论文作者完全了解北京化了大学有关保留和使Ｗ学位论文目的规定，Ｐ；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口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被査阅和借阅；学校可公布学位论文的全部或部分内容，可允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。□论（或保密）注释（文暂不公开：本学位论文属于暂不公开或保密）范围，在年解密后适用本授权书。＿□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。作者签名；八啦日期：导师篇名：日期

3、；学位论文数据集中围分类号ＴＰ２巧学科分类号５１０８０１１）论义領号１００１０２０１５０７０８密級公开学位授予单位代１００１０学位授予单位名称北京化工大学吗作者姓名方梦琪学号２０１２２００７０８获学位专业名称拴制科学与工程巧学位专业代码０８１１课巧来源自选活目研究方向麻巧过程建換与控制论文巧目基于子空间枝术的麻巧过程系统巧识与巧满捏制算法巧巧－ＰＤ＃型Ｗ麻巧闭环控制，化脖房室ＰＫ，ｉｅｎｅｒ系统，子空间正交投夭％Ｗ只，扩展预渊自适控制＾？论文答辩日期２０１５

4、．５．２６论文类型应用研巧学位论文评巧及答辩委员会情况姓名职称王作单位学科专长指导教师王友淆教授北京化工大学控制理论评阐人１赵众教授北京化工大学义杂工业过程先进控制评闭人２张金会巧教授北京化工大学控制理论评巧人３评巧人４评巧人５答辩委员会主巧李宏光教授北京化工大学过程性能化餐与化化答辩委员１赵众教授北京化工大学复杂工业过程先进按衔答辩委员２化志强教授化京化工大学人工智能与教巧巧裙答辩委员３张金会副教没北京化工大学拴制巧论答辩委员４彭巧副教投

5、北京化工大学系统工程答辩委员５注一：：．２３４．．论文类巧１基础研究．应巧研究．开发巧究其它二．．中困分类号在《中国围书資料分类法》奎满互人民共和国国家标々（ＧＢ／Ｔ１３７４５－９）．学科分类号在中华（学科分类与代码＞中奎询，四四位化．论文编号由单位代碼和年份及学号的后成，＾基于子空间技术的麻醉过程系统辨巧与预測按制？法研究摘要随着当前医疗技术水平的飞速发展，各种各样复杂的治疗手段层出不穷，巧此对手术精度＾义及术中病人安全的要求也变得越来越高，。在这种情况下，良好的术中麻醉鹿得尤为重要临床实践中，对病人

6、的麻醉操作多由麻醉师来完成，而麻醉师同时还需对病人的生理指标进行实时的监测，工作任务繁重。为减轻麻醉师的工作压力，研究人员提出了麻醉过程闭环控制的想法，并且己在麻醉控制领域内实现了多种有效的闭环算法，其中最有前景的应该是暮于模型的按制算法。但由于房室模型本身的非线性特性，这些基于模型的闭环控制研巧多数先对病人模型参数进巧经验性的预估，从而再加控制，消除非线性的影响。但是，这样反而会导致病人模型的特异性不突出，进而影响辨识与控制效果。针对该问题一，本文提出了种新型的基于子空间辨识的病人房室Ｗｉｅｎｅｒ模型辨识方法。首先对异

7、丙酷Ｈ房室Ｗｉｅｎｅｒ模型进行线性化处理，最后通过辨，再对处理后的线性模型进行子空间正交投影辨识识出的状态空间系统矩阵Ｌ义及线性化关系对原来的房室模型进行还。原接下来，对所辨识出的线性模型进行简单的处理，建立辅助被控变量，利用基于模型的扩展预测自适应控制算法，实现对病人镇静深度的间接管理。Ｉ北京比ｒ．火学硕±学位论义仿真结果证明，针对非线性系统所设计出的辨识算法能够很好地还原系统本身的特性一，间时仍具有定的可扩展性。该算法所需的先，所辨识出模型的准确性较高验知识极少。同时，根据该模型所构建的辅助被控变量也能够在一

8、定程度上间接描述Ｗｉｅｎｅｒ系统中间变