【摘 要】
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焦化产品是工业生产的主要原料之一,焦炉炼焦生产过程中焦炉煤气压力是影响焦炭产量和质量的重要参数,目前很多焦化工厂对于焦炉内煤气压力的控制效果并不理想,一方面影响生产效率和质量,另一方面造成了大量的煤气浪费。因此研究焦炉炼焦过程中煤气压力的控制有着重要的意义。在实际焦炉系统中,被控系统通常不是理想系统,内部存在不确定性、非线性以及时滞等多种系统内部因素,另一方面也会受到各类外部干扰的影响,这些因素使
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焦化产品是工业生产的主要原料之一,焦炉炼焦生产过程中焦炉煤气压力是影响焦炭产量和质量的重要参数,目前很多焦化工厂对于焦炉内煤气压力的控制效果并不理想,一方面影响生产效率和质量,另一方面造成了大量的煤气浪费。因此研究焦炉炼焦过程中煤气压力的控制有着重要的意义。在实际焦炉系统中,被控系统通常不是理想系统,内部存在不确定性、非线性以及时滞等多种系统内部因素,另一方面也会受到各类外部干扰的影响,这些因素使得焦炉内煤气压力无法准确达到设定值。如果通过更改控制器的结构或参数进行调整,则需要部分停产甚至重建生产线,会造成巨大经济损失。因此本文针对几类不确定系统受到的不同干扰,研究基于干扰观测器的两层优化控制方法:首先在回路控制层（下层）设计PID控制器,通过线性矩阵不等式（Linear Matrix Inequality,LMI）解得控制器参数;然后在优化设定层（上层）设计干扰观测器,通过动态调整设定值,使被控系统的输出跟踪目标设定值;最后进行数值仿真,仿真结果表明经过设定值调整优化后,系统的输出跟踪目标设定值,性能指标稳定,验证了该方法的有效性。本文研究内容有以下内容:1、针对焦炉系统内的不确定性,研究不确定系统受到谐波干扰时的两层优化控制方法:首先设计PID控制器并求解参数,然后设计干扰观测器估计谐波干扰,经过调整新的设定值,使系统输出在控制器参数不改变的情况下跟踪目标设定值。2、针对焦炉系统内部不确定性和非线性,研究不确定非线性系统受到复合干扰时的两层优化控制方法:首先设计控制器并求解参数,针对谐波干扰构造干扰观测器进行估计,再构造新的复合系统,通过选取合适的设定值对范数有界干扰进行抑制,使系统输出稳定跟踪目标设定值。3、针对焦炉系统内部不确定性和时滞,研究不确定时滞系统受到复合谐波干扰时的两层优化控制方法:首先设计控制器并求解参数,然后设计干扰观测器估计干扰,经过调整动态设定值,使系统输出稳定。
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