[发明专利]一种搅拌反应罐的鲁棒预测控制方法

摘要

本发明公开了一种搅拌反应罐的鲁棒预测控制方法，建立具有时变系数的准线性结构模型；利用所述准线性结构模型时变系数的边界信息，构造出可包裹搅拌反应罐系统未来动态的多面体模型，即状态空间模型；基于所述状态空间模型设计鲁棒预测控制器，利用所述鲁棒预测控制器获得作用于搅拌反应罐系统的最优控制输入量w1(t)，从而实时调节反应物A的输入流量w1(t)，达到控制产品C的浓度Cb(t)跟踪设定值的目的。本发明显著增加了鲁棒预测控制器在线优化控制率时的自由度。

主权项

1.一种搅拌反应罐的鲁棒预测控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立如下具有时变系数的准线性结构模型：其中：C_b(t)是t时刻搅拌反应罐的输出量，即产品C的浓度；w₁(t)是t时刻搅拌反应罐的输入量，即反应物A的流量；ξ(t+1)是包含建模误差和外界不确定扰动的项，且|ξ(t+1)|≤η，η为已知常数；为依赖于状态量s(t)的三次样板基函数结构的时变系数，且状态量s(t)＝C_b(t)；是三次样板基函数的中心，是三次样板基函数的线性权重系数；2)利用所述准线性结构模型时变系数的边界信息，构造出可包裹搅拌反应罐系统未来动态的多面体模型，即状态空间模型；3)基于所述状态空间模型设计鲁棒预测控制器，利用所述鲁棒预测控制器获得作用于搅拌反应罐系统的最优控制输入量w₁(t)，从而实时调节反应物A的输入流量w₁(t)，达到控制产品C的浓度C_b(t)跟踪设定值的目的。