工业过程中的控制策略研究

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1、工业过程中的控制策略研究【摘要】随着工业过程中先进技术的广泛应用，各种控制策略和方法纷纷涌现出来。选择一种最优的控制策略对提高生产效率，促进社会发展都有很重要的作用。本文分析研究了几种工业控制策略。首先，介绍了分散预测控制的基本概念，叙述了粗糙控制策略;其次，针对复杂大系统内部快慢特性不一的特点，提出了一种基于纳什最优的多时标分散预测控制算法；同时，通过引入多时标信息预估和通信方法，弥补了由于时标不同而导致子系统信息不足的问题，提高了控制效果；然后，对先进控制策略进行了介绍；最后，给出了该领域的研究方向和发展趋势。【关键词】工业过程；控制策略；分散预测；基于纳什

2、最优；先进控制researchoncontrolstrategyintheindustrialprocessweiquan—liwangxi—geng(instituteofinformaticsqingdaouniversityofscienceandtechnology,qingdaoshandong,266061,china)[abstract]withthewideapplicationofadvancedtechnologiesintheindustrialprocess,avarietyofcontrolstrategicsandmethodshav

3、eemerged.selectinganoptimalcontrolstrategyhasaveryimportantroletoincreaseproductivityandpromotesocialdevelopment・thispaperanalyzestheeffectsofseveralindustrialcontrolstrategy.firstly,thispaperintroducesthebasicconceptsofdistributedpredictivecontrolstrategy,andthendescribedaroughcontr

4、olstrategy.secondly,accordingtotheinternalspeedcharacteristicsofthecomplexsystem,thisarticledecentralizedapredictivecontrolalgorithmbasedonnashoptimalityforalongtimestandard.thesametime,byintroducingalongtimestandardforecastandcommunicationmethods,wecanmakeuptheproblemforadifferentti

5、mescaleofinadequatesubsysteminfonnationtoimprovethecontroleffect・then,theadvancedcontrolstrategyisintroduced・finallyfutureresearchanddevelopmentdirectionweregiven・[keywords]industrialprocesses;controlstrategy;decentralizedpredictive;basedonnashoptimality;advancedcontrol0引言工业过程中的控制是工业

6、过程控制领域中一个具有挑战性的任务，很难采用简单的集中控制方法或建立精确的机理模型。而分散控制策略和智能控制方法就成为解决这类问题的最好选择之一。分散控制策略能够将复杂问题简单化，便于进一步的研究和分析；而智能控制方法则无需建模，将难以解决的问题仅仅通过学习就得到了有效地处理，提供了解决复杂问题的又一途径。本文中，首先介绍了分散预测控制的基本概念，叙述了粗糙控制的发展。然后针对复杂大系统内部快慢特性不一的特点，提出了一种基于纳什最优的多时标分散预测控制算法。同吋，通过引入多时标信息预估和通信方法，弥补了由于时标不同而导致子系统信息不足的问题，提高了控制效果。最后

7、对先进控制策略进行了介绍。1工业过程屮的控制策略1.1分散预测控制分散控制本质上是指利用分散的信息实现分散的控制，以实现利用多个地域分散的局部控制器取代单一的集中控制器进行控制，每个控制器以基于局部测量得到的输出信息控制相应子系统的输入。预测控制，也称为模型预测控制（mpc）具有控制效果好、鲁棒性强、能够有效克服过程的不确定性、非线性以及处理各种约束等优点。预测控制算法种类较多、形式各样，比较流行的算法有动态矩阵控制（dmc）、模型算法控制（mac）、广义预测控制（gpc）等等,其实现机制都包括三部分：预测模型、滚动优化、反馈校正。预测控制系统的结构如图1.1所

8、示。图1.1预测控制系统