一种无模型潜变量自适应控制技术制造技术

本发明专利技术公开一种针对工业过程控制中非方系统的无模型潜变量自适应控制技术，属于过程控制领域。本发明专利技术主要针对非方系统输入输出个数不同引起难以控制的问题，控制技术方案如下：获取非方系统的输入输出数据，并进行归一化处理；利用处理后的数据建立偏最小二乘外部模型，获得输入输出数据的负载矩阵；采用一般非线性系统描述潜变量之间的关系；将潜变量之间的非线性关系动态线性化为等价动态线性数据模型；构造偏最小二乘控制框架，在潜空间中设计无模型自适应控制器，实现对非方系统的控制；本发明专利技术公开的数据驱动的潜变量无模型自适应控制技术，可以使非方系统实现自动解耦和变量配对，使用了数据驱动的方法，避免了传统解耦及对模型信息的依赖，具有较好的跟踪性能。具有较好的跟踪性能。

【技术实现步骤摘要】
一种无模型潜变量自适应控制技术


[0001]本专利技术属于过程控制领域，更具体地，涉及一种工业过程中非方系统的无模型潜变量自适应控制技术。

技术介绍

[0002]实际工业生产过程中，存在大量输入变量与输出变量数目不相等的非方系统。对于非方系统，最简单的处理方法是根据性能需求和系统特性，通过增加或删除变量的方式使其转化成方形系统，再根据方形系统的控制理论来设计控制器。这种方法的缺点是，添加输入或输出量会增加控制的成本，删除输入或输出量会降低控制的品质，而且由于系统的部分信息被忽略，可能引入右半平面极点造成系统不稳定，这给控制器设计增加了难度。现行的针对非方系统的控制方法通常是采用系统广义逆矩阵作为系统的解耦控制器。然而，在这个过程中会引入大量的计算，得到的解耦控制器结构复杂，容易引入较多的传输误差和测量误差，而且这种方法需要精确的数学模型，存在“未建模动态”问题。随着通信和计算机技术的迅速发展，企业每天产生的大量生产数据被采集和存储，这些数据中蕴含了系统的运行信息，利用它们直接进行控制器设计，可以避开针对被控系统的复杂建模过程以及建模过程引起的未本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无模型潜变量自适应控制技术，其特征在于：所述技术包括以下步骤：步骤1、获取非方系统的输入、输出数据，分别记为X和Y，并将其进行归一化处理，记录归一化矩阵W
x
，W
y
；步骤2、利用归一化后的输入、输出数据建立偏最小二乘外部模型：其中，t
r
，p
r
分别表示第r个输入潜变量及其负载向量；v
r
，q
r
分别表示第r个输出潜变量及其负载向量；T，V分别表示输入、输出得分矩阵；P，Q分别表示输入、输出负载矩阵；E，F分别表示输入、输出残差矩阵；R表示主元(潜变量)个数；步骤3、考虑如下一般非线性系统描述第r(0＜r≤R)个潜变量空间中输入、输出潜变量之间的关系，即偏最小二乘内部模型为：v
r
(k+1)＝f
r
(v
r
(k),v
r
(k
‑
1),
…
v
r
(k
‑
n
v,r
),t
r
(k),t
r
(k
‑
1),
…
t
r
(k
‑
n
t,r
))其中，f
r
(
·
)为非线性函数；n
v,r
和n
t,r
为两个未知整数；该系统满足：f
r
(
·
)关于t
r
(k),t
r
(k
‑
1)
…
,t
r
(k
‑
L
r
)存在连续偏导数；其中，L
r
为线性化常数；系统满足广义Lipschitz条件，当ΔT
r
(k)≠0时，|Δv
r

【专利技术属性】
技术研发人员：林明明，池荣虎，林娜，刘洋，刘志卿，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：