[发明专利]多阶段间歇过程2D线性二次跟踪容错控制方法

摘要

本发明属于工业过程的先进控制领域，涉及一种多阶段间歇过程2D线性二次跟踪容错控制方法。包括以下步骤：步骤1、针对间歇过程中不同阶段，建立被控对象以状态空间模型为基础的具有故障二维的切换系统模型；步骤2、考虑含自由终端状态的非最小实现不同阶段2D切换系统模型，针对正常系统，设计被控对象的无穷时域的间歇过程线性二次二维迭代学习控制器，即最优控制器；步骤3、针对新型二维切换系统模型，找出系统稳定条件和设计切换信号。此方法根据不同阶段和执行器故障设计相应简单实时灵活调节的控制器，控制器具有一定的鲁棒性，从而提高了控制品质，设计简单，运算量小，不仅保证系统的最优控制性能，而且缩短系统运行时间，实现高效生产。

主权项

1.多阶段间歇过程2D线性二次跟踪容错控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、针对间歇过程中不同阶段，建立被控对象以状态空间模型为基础的具有故障的2D切换系统模型，具体包括：1.1构建新型多阶段间歇过程故障系统模型：其中，u^iF(t，k)＝αⁱuⁱ(t，k)，(i＝1，2，...n)；xⁱ(t，k)，yⁱ(t，k)，u^iF(t，k)分别是第i阶段的状态空间，输出和实际输入，t为时刻，k为批次，为适维矩阵，αⁱ是不同阶段执行器故障；选取新的状态空间变量形式如下：得到一个新型的第i个阶段状态空间模型为：其中，T为矩阵的转置符号，和0均为适当维数的零向量；1.2构建新型2D切换系统模型：在实际生产过程中，控制器的设计大都不是针对故障系统的，而是针对正常系统，且所设计出的控制器有一定抗故障的能力，因而以下控制器的设计是针对正常系统而言的，即αi＝Ii的情况，则正常系统模型如下：其中，步骤2、考虑含自由终端状态的非最小实现不同阶段2D切换系统模型，针对正常系统，设计被控对象的无穷时域的间歇过程线性二次2D迭代学习控制器，即最优控制器；步骤3、针对步骤1.2的新型2D切换系统模型，找出系统稳定条件和设计切换信号。