多模型内模控制方法研究

多模型内模控制步骤

将工业过程中过程对象一般存在不确定性，如果用确定的数学模型来描述系统，不能满足对控制系统“稳、准、快”的要求，因此，对于大时滞、工作点变化范围大的不确定对象，在全局范围内建立单一的数学模型，不仅建模困难，而且精度不高，难以满足工业现场工作点大范围变化的需要。多模型策略针对不同工况下对象的特性建立多个局部数学模型，使得非线性系统有了简化的透明的模型及控制器，与针对非线性系统建立全局模型相比，多模型的计算量和复杂程度都明显降低。多模型方法通过设计隶属度函数，使多个局部数学模型加权得到某个工况下的数学模型。多模型方法在处理工作点变化范围大的对象具有简单、实用、模型精度高的特点。

多模型内模控制设计步骤如下：

1、选择系统的控制变量，输入、输出和状态变量；

2、将整个模型空间分为个子模型空间，的选取应根据实际对象来决定，不能太多或太少，一般取值，既能反映对象的大范围动态特性，又能简化局部控制器设计；

3、在子空间分别建立局部数学模型；

4、根据局部数学模型设计多模型局部内模控制器；

5、分别设计多模型和控制器的隶属度函数；

6、根据隶属度函数局部数学模型加权得全局数学模型；

7、根据隶属度函数局部控制器加权得全局控制器；

8、调节内模控制器参数来获得最佳控制方案。

为了解决这类问题，本文采用二元对比排序法的隶属度函数确定方法该方法是一种模糊数学方法。在工业现场相似的工况下，系统的模型是相似的，对于模型未知的工况，采用相似工况的模型按一定的比例相加从而得到该工况下的模型。模糊二元对比排序法的隶属度函数确定方法，在处理不确定性问题方面具有灵活性和实用性。

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