[发明专利]基于内模控制策略的智能灰箱控制系统装置及控制方法

摘要

基于内模控制策略的智能灰箱控制装置涉及工业过程控制领域，针对于复杂化学工业过程对象的控制系统，目的在于简化传统的复杂设计过程，满足企业的生产实际要求。本发明利用内部模型控制策略的思想，将辨识模块与控制模块集成一体，提出了一种基于内部模型控制策略的智能灰箱控制系统。本发明主要包括辨识模块和控制模块；控制模块又包括模型分类器模块和参数整定模块。模型分类器模块采用SVM技术实现有效匹配模型的智能分类；参数整定模块又包括两种方案方案一是采用离线控制器库与参数整定相结合的方式；方案二是采用预设控制的结构形式与在线参数寻优整定的方式。本发明的优点是系统结构简单，设计过程简化，提高控制系统精度和生产效益。

主权项

一种基于内模控制策略的智能灰箱控制装置，其特征在于，包括：内模控制模块、匹配模型辨识模块、灰箱控制器模块；所述的内模控制模块包括三个部分，被控对象的内部模型模块、滤波器模块和控制模块；被控对象的内部模型模块用于估计操作变量对控制系统输出的影响，控制模块用于计算操作变量的预测值，实现控制系统的跟踪特性；所述的匹配模型辨识模块包括用于根据对象的输入输出数据，估计出对象模型的参数，然后利用所辨识的模型作为内模控制的匹配模型；所述的灰箱控制器模块的结构包括模型分类模块和控制器参数整定模块，其中模型分类模块采用支持向量机技术，将辨识模块的匹配模型的正负模型样本进行预处理，并提取特征值，对分类器进行训练，在找出每种分类的支持向量后，利用训练好的分类器进行模型的检测与识别；控制器参数整定模块包括控制策略选择模块和自动整定模块两个部分。