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基于啤酒發(fā)酵過(guò)程的時(shí)變軌跡輸出反饋魯棒模糊預測控制
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

遼寧科技大學(xué) 電子信息工程學(xué)院

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

TP1

基金項目:

安徽省重點(diǎn)研究與開(kāi)發(fā)計劃項目(2022a05020010)


Output Feedback Robust Fuzzy Predictive Control for Beer Fermentation Process on Time-varying Trajectory
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    摘要:

    考慮到實(shí)際生產(chǎn)中狀態(tài)不易測量和設定值變化的情況以及系統本身的非線(xiàn)性特性,針對啤酒發(fā)酵過(guò)程溫度控制系統提出了一種時(shí)變軌跡下輸出反饋魯棒模糊預測控制方法。在啤酒發(fā)酵罐溫度系統的機理模型的基礎上,建立包括不確定性和未知干擾的狀態(tài)空間模型;通過(guò)設計模糊集,建立為具有加權系數的T-S模糊狀態(tài)空間模型;并在狀態(tài)變量的中引入輸出跟蹤誤差,建立新型多自由度狀態(tài)空間模型;并運用魯棒模型預測控制方法優(yōu)化參數不確定性問(wèn)題,結合李雅普諾夫穩定性理論推導出線(xiàn)性矩陣不等式形式的穩定性條件,通過(guò)求解線(xiàn)性矩陣不等式中參數來(lái)計算對應子模型控制律,并對所設計的輸出反饋控制器給定權值。通過(guò)仿真結果驗證了提出方法的有效性和可行性。

    Abstract:

    Considering the fact that the state is difficult to measure and the set value changes in actual production, as well as the nonlinear characteristics of the system itself, a robust fuzzy predictive control method with output feedback under a time-varying trajectory is proposed for the temperature control system of the beer fermentation process. Based on the mechanism model of the beer fermenter temperature system, a state-space model including uncertainty and unknown disturbances is established. The T-S fuzzy state space model with weighted coefficients is established by designing fuzzy sets. The output tracking error is introduced into the state variable to establish a new multi degree of freedom state space model. The robust model predictive control method is used to optimize the problem of parameter uncertainty, and the stability conditions in the form of linear matrix inequality are derived based on the Lyapunov stability theory. The corresponding submodel control law is calculated by solving the parameters in the linear matrix inequality, and the weight value of the designed output feedback controller is given. The simulation results verify the effectiveness and feasibility of the proposed method.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

俞宏磊,姜冠杰,王守亞.基于啤酒發(fā)酵過(guò)程的時(shí)變軌跡輸出反饋魯棒模糊預測控制計算機測量與控制[J].,2023,31(3):171-179.

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歷史
  • 收稿日期:2022-11-28
  • 最后修改日期:2022-12-27
  • 錄用日期:2023-01-03
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2023-03-15
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