复杂工业过程非串级双速率组合分散运行优化控制

摘要：

复杂工业过程具有模型维数高、多时间尺度耦合、动态不确定性等特点,其运行优化控制(Operational optimal control,OOC)一直是控制领域的研究难点与热点.本文聚焦一类由多个快变且互联的设备单元与慢变且模型未知的运行过程串联组成的工业过程,提出一种数据和模型混合驱动的非串级双速率组合分散运行优化控制方法.该方法通过奇异摄动理论,将非串级双速率运行优化问题描述为异步采样的慢子系统最优设定值跟踪和快子系统最优调节控制.利用工业运行数据,采用不依赖系统动态的Q-学习算法设计慢子系统最优跟踪策略,克服运行过程模型难以建立的情形;针对快子系统,设计基于模型的分散次优控制策略,并给出收敛因子的下界,解决设备层互联项对系统稳定性的影响.通过浮选过程仿真实验验证了所提控制方法的有效性.

关键词：复杂工业过程、运行优化控制、奇异摄动理论、Q-学习、双速率

所属期刊栏目：49

分类号：R531.3;U491;TP202

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室开放课题

在线出版日期：2023-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：172-184