文档介绍：硕士学位论文快速抗扰动预测控制算法及其在精轧系统中的应用张尉指导教师姓名:申请学位级别:论文定稿日期:学位授予单位:学位授予日期:刘斌教授武汉科技大学信息科学与工程学院答辩委员会主席:评阅人:方康玲教授苏义鑫教授张丹红教授’
指导教师签名:二垒雠强匿多蓟武汉科技大学研究生学位论文创新性声明研究生学位论文版权使用授权声明本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下,独立进行研究所取得的成果。除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的工作外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。论文作者签名:日期:本论文的研究成果归武汉科技大学所有,其研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门凑铡段浜嚎萍即笱Ч赜谘芯可宦畚氖章工作的规定》执行徒宦畚牡母从〖偷缱影姹荆市砺畚谋徊樵暮徒柙模同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行检索和对外服务。
武汉科技大学硕士学位论文摘要第温度是典型的工业控制对象,具有大惯性、纯滞后、参数时变等特性。由于时滞的存在使扰动产生的影响不能及时被检测,控制作用相对滞后,从而对控制系统的稳定性、控制精度和调节时间等方面造成了不利影响。因此,系统时滞一直是控制领域中的难点之一。预测控制基于模型预测、在线滚动优化和反馈控制的原理,可以较好的对系统的时滞特性进行开环补偿。针对常见工业被控对象的时滞特点,本文基于预测方程提出一种改进的预测控制算法:该算法利用过去的输入输出和未来输入的线性组合可以快速求解控制率,减少因多步预测递推求解匠桃鸬牡扑懔浚晃7乐刮露却蠓度变化,在目标函数中加入了输出增量惩罚因子,能有效减少输出波动;并充分利用预测信息软化控制率,克服输入波动。仿真结果验证了该算法的具有良好的抗扰动性。钢铁冶金行业在我国的经济发展中处于很重要的支撑地位。精轧是钢坯生产各种成品钢板重要的过程,其中终轧温度对带钢质量有直接影响。精轧工艺过程复杂,影响温度的变量繁多,但受现场条件限制有效测温点少,现有生产线利用髡芗涞呐缌芩的控制方法对终轧温度的影响有很大的滞后,效果并不理想。本文针对精轧终轧温度这一复杂被控对象,结合现场海量数据和工艺背景,搭建了离线动态预报平台:将整条带钢分成多个观测点进行实时预报;分析了几种温降环节对带钢头尾部温差产生的影响;通过大量的仿真分析找到决定带钢头尾温度波动的关键因素。根据仿真平台的分析结果,将指定机架间喷水量作为因变量,利用统计计算的方法辨识出了非线性模型,并在模型预测有效的基础上进行线性化处理;采用了本文改进的快速抗扰动预测控制算法计算控制率并基于现场的实际条件进行了相应约束限幅处理。应用效果验证了该算法的有效性。关键词:广义预测控制;预测方程;精轧温度;抗扰动;
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武汉科技大学硕士学位论文录目第摘第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯课题的来源⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯研究的背景和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。热轧温度控制研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本文的研究内容及创新点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本文组织结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第二章控制算法理论基础⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一温度控制方法概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..仿真研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第三章快速抗扰动预测控制算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯预测模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.改进的目标函数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.预测方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.矩阵和矩阵⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯预测方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.涑鑫蟛畹脑