一种多级连续反应器的无模型预设性能控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多级连续反应器的无模型预设性能控制方法及方法，包括：对多级连续反应器系统的反应过程进行数学建模，确定系统的初始条件；基于反证法的受限分析理论分析控制系统的性能，移除时延上界已知、时延导数小于1和时延非线性函数部分已知的约束，构建多级连续反应器系统的状态时延模型；建立多级连续反应器系统的预设性能的控制目标，使系统输出跟踪设定值；将导向函数与障碍函数结合，得到多级连续反应器系统的时延非线性无模型控制器。本发明专利技术是基于受限分析理论和导向函数相结合的无模型的预设性能跟踪控制新方法，实现状态时延的严反馈非线性的多级连续反应器系统的无模型、低复杂度、高性能控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于反应器控制，本专利技术涉及一种多级连续反应器的无模型预设性能控制方法及系统。

技术介绍

1、反应器是一种实现化工、炼油、冶金等领域物料反应的设备，含有自动搅拌器系统的连续反应器系统(continuous stirred tank reactor，cstr)可提升反应器系统反应的均匀性和传热性，然而，发酵原料和微生物的混合厌氧处理反应过程包括一系列复杂的物理、化学变化，体现为温度、压力、液位及体系组分等表征参数的实时非线性变化；而连续反应器在实际生产中无法一次完全转换，未完全反应的试剂经循环管道需要再次投入至反应器中参与多级反应，此举虽然提高了转换效率，降低了运行成本，但是也会造成物料传输时延，导致反应器控制不稳定。

2、经检索，已有的时延非线性系统的控制方法对约束条件和先验信息具有较高的依赖性，如克拉索夫斯基泛函或拉祖米欣函数的稳定性分析框架需要时延上界、时延导数和时延非线性函数满足一定的条件约束；如努斯鲍姆增益技术和监控切换策略对系统模型信息、参考信号导数和虚拟控制信号导数具有较高的依赖性；而已有控制模型求解所需的参数辨识、函数本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多级连续反应器的无模型预设性能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的多级连续反应器的无模型预设性能控制方法，其特征在于，所述步骤S01中多级连续反应器系统的反应过程为将化学输入料经过一级输入管道进入一级槽式反应器中，通过一级搅拌器搅拌反应，一部分未反应试剂经过循环管道和一级输入管道再次进入一级槽式反应器中，这个过程会产生时延τ2，另一部分反应试剂通过二级输入管道进入二级槽式反应器中通过二级搅拌器搅拌反应，一部分未反应试剂经过循环管道和一级输入管道重新进入一级槽式反应器中，这个过程会产生时延τ1，重复上述反应，最终得到化学输出料。

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【技术特征摘要】

1.一种多级连续反应器的无模型预设性能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的多级连续反应器的无模型预设性能控制方法，其特征在于，所述步骤s01中多级连续反应器系统的反应过程为将化学输入料经过一级输入管道进入一级槽式反应器中，通过一级搅拌器搅拌反应，一部分未反应试剂经过循环管道和一级输入管道再次进入一级槽式反应器中，这个过程会产生时延τ2，另一部分反应试剂通过二级输入管道进入二级槽式反应器中通过二级搅拌器搅拌反应，一部分未反应试剂经过循环管道和一级输入管道重新进入一级槽式反应器中，这个过程会产生时延τ1，重复上述反应，最终得到化学输出料。

3.根据权利要求1所述的多级连续反应器的无模型预设性能控制方法，其特征在于，所述步骤s01中多级连续反应器系统的反应过程的数学为：

4.根据权利要求3所述的多级连续反应器的无模型预设性能控制方法，其特征在于，所述步骤s01中系统的初始条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁卫，张晋熙，顾苏杭，王晓华，李宝华，干依陇，王景涛，汪琦，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：