许 娣， 高钰凯， 佃松宜

(四川大学电气工程学院,成都 610065)

化工生产过程中,由于很多原材料经处理后会改变其本身的物理或化学性质,具有易燃易爆的特性。因此,严格的参数和质量要求是确保生产和操作人员安全的重要指标。实际化工生产过程中受控对象的复杂性主要表现为非线性、多输入多输出、强耦合性、时滞性、不确定性等[1]。连续搅拌反应釜(continuous stirred tank reactor, CSTR)是化工生产过程中的常用反应设备,本身具有高度的非线性,由于难以获得高精度的数学模型,因此,采用传统理论设计控制器的方法难以满足精度和质量要求[2]。

1965年,Zdeh教授首次提出模糊集理论。模糊理论的出现极大程度上解决了工业控制领域的难题[3]。20世纪90年代初期,大量学者进行了许多非线性预测控制的相关理论和算法研究,并提出了多种非线性预测控制算法[4]。Hamdy等[5]结合Lyapunov函数建立了闭环T-S模糊双线性模型的稳定性条件,设计一种模糊输出反馈控制器,通过CSTR仿真证明该算法具有较好的控制效果。张明财等[6]基于无模型自适应控制算法和PCS7设计了CSTR温度自控系统,该系统能够模拟实际工业现场运行,所设计的控制器具有较好的抗干扰和实用性。何美霞等[7]采用动态矩阵控制(dynamic matrix control，DMC)算法对非线性CSTR反应器的温度进行控制,即使是在干扰和模型适配的情况下,仍可快速跟踪期望目标。Boulkaibet等[8]将聚类算法与核岭回归(kernel ridge regression, KRR)算法相结合来获取CSTR的模糊模型,最后采用广义预测控制算法来实现模糊预测控制。……