先進(jìn)控制技術(shù)綜述-全文預(yù)覽
【正文】 [D]. 碩士學(xué)位論文，湖南大學(xué)論文，2003.基于故障樹(shù)分析法的智能故障診斷方法故障樹(shù)分析(Fault Tree Analysis，簡(jiǎn)稱(chēng)FTA)，是用于大型復(fù)雜系統(tǒng)可靠性、安全性分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和故障診斷的一種方法。這表明現(xiàn)有的理論研究仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。但現(xiàn)有的一些預(yù)測(cè)方法，如史密斯預(yù)估法，模型算法控制，動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)報(bào)控制等，都需要較精確的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，因此建模成了預(yù)測(cè)控制發(fā)展的一個(gè)瓶頸。目前，常用的預(yù)測(cè)控制應(yīng)用于變化比較緩慢的生產(chǎn)過(guò)程或?qū)ο髸r(shí)，一般能取得較好的結(jié)果，而對(duì)于變化迅速而復(fù)雜的過(guò)程或?qū)ο?，由于模型不精確、控制算法復(fù)雜和運(yùn)算量大，往往難以實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)控制。當(dāng)內(nèi)部模型與實(shí)際模型精確相等（），且沒(méi)有擾動(dòng)時(shí)時(shí)開(kāi)環(huán)控制，但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中系統(tǒng)模型是無(wú)法準(zhǔn)確的得到的，因此內(nèi)?？刂茖?shí)際應(yīng)用中是一種閉環(huán)控制方法，反映了模型不確定性與外加擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響。1989年Morari透徹研究了內(nèi)?？刂频聂敯粜院头€(wěn)定性，并且由其他學(xué)者推廣到非線性系統(tǒng)，蓬勃發(fā)展中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也引入到內(nèi)?？刂浦?。廣義預(yù)測(cè)控制（GPC）是80 年代末產(chǎn)生的一種新型預(yù)測(cè)控制算法，該方法融合了自適應(yīng)控制與預(yù)測(cè)控制的基本思想，與模型算法控制（MAC）和動(dòng)態(tài)矩陣控制（DMC）的主要區(qū)別在于采用受控可控自回歸積分滑動(dòng)平均模型（CARIMA）。設(shè)計(jì)過(guò)程中采用固定格式，用二次型目標(biāo)函數(shù)決定控制量最優(yōu)值增量序列，采用自校正動(dòng)態(tài)矩陣控制等多種算法，用改變二次型目標(biāo)函數(shù)中的權(quán)系數(shù)陣來(lái)實(shí)現(xiàn)。(3)反饋校正：預(yù)測(cè)控制是一種閉環(huán)控制算法。(4)自適應(yīng)控制是更復(fù)雜的反饋控制，與一般反饋控制相比增加了自適應(yīng)控制機(jī)構(gòu)或辨識(shí)器，還附加了一個(gè)可調(diào)系統(tǒng)，可以解決更復(fù)雜的控制問(wèn)題。(2)一般反饋控制具有抗干擾能力，能夠消除狀態(tài)擾動(dòng)引起的系統(tǒng)誤差。如今自適應(yīng)控制得到進(jìn)一步發(fā)展，其不僅在工業(yè)領(lǐng)域取得了較大的成功，而且在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和醫(yī)學(xué)等非工業(yè)領(lǐng)域也進(jìn)行了有益的探索。模型參考自適應(yīng)控制結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，模型參考自適應(yīng)控制一般用于確定性連續(xù)控制系統(tǒng)。自校正控制適用于離散隨機(jī)控制系統(tǒng)[2]。2．1 自適應(yīng)控制介紹目前自適應(yīng)控制的種類(lèi)很多，從總體上可以分為三大類(lèi)：自校正控制、模型參考自適應(yīng)控制和其他類(lèi)型的自適應(yīng)控制。面對(duì)這些復(fù)雜的工業(yè)控制產(chǎn)生了新的控制策略，即先進(jìn)控制技術(shù)。對(duì)于這種系統(tǒng)很難獲得精確的數(shù)學(xué)模型，并且常規(guī)的控制無(wú)法獲得滿(mǎn)意的控制效果。2 自適應(yīng)控制自適應(yīng)控制的思想是對(duì)于系統(tǒng)中的不確定性，以及控制任務(wù)的艱巨性，對(duì)于部分未建模的動(dòng)態(tài)特性、變化的被控對(duì)象和干擾信號(hào)，及時(shí)地測(cè)得它們的信息，并根據(jù)此信息按一定的設(shè)計(jì)方法，自動(dòng)地做出控制決策、修改控制器結(jié)構(gòu)和參數(shù)，使其控制信號(hào)能夠適應(yīng)對(duì)象和擾動(dòng)的動(dòng)態(tài)變化，在某種意義上達(dá)到控制效果最優(yōu)或次優(yōu)。自校正控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。由于模型參考自適應(yīng)控制可以不必經(jīng)過(guò)系統(tǒng)辨識(shí)而度量性能指標(biāo)，
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