随机不确定系统鲁棒控制在打浆过程中的分析与应用

摘要

打浆过程是制浆造纸生产中一个非常重要的环节，直接影响到成纸的质量，生产效率和能耗等。只要保证打浆过程的特性稳定，所得成浆质量就均匀而稳定，而且能较大程度的减少能耗。打浆过程是一个存在大量随机不确定因素的快速动态过程，那么如何表征成浆质量的多个目标及影响这些指标的各种实变量实现打浆过程的鲁棒最优控制一直都是制浆过程控制工作热衷的研究对象。 本文首先介绍了国内外打浆过程控制建模及随机控制研究成果，分析评述了几个在实际应用中取得重大成果的控制模型，并对模型中存在的问题及将用Ito公式表示的随机不确定性系统应用到打浆过程作为今后研究的发展趋势的可行性进行了探讨，提出了将随机控制模型运用到打浆过程的可行性，并通过了理论方面的验证。 针对上述问题，围绕打浆过程控制数学模型这一研究对象和随机鲁棒控制，本文进行了理论和应用两方面的研究，主要工作如下： 1.打浆过程控制数学模型的研究现状介绍了打浆过程控制数学模型的研究现状，系统分析比较了打浆过程控制数学模型的发展过程，对各个模型的优缺点进行了深入的探讨，并提出了出了用Ito系统的描述的打浆过程控制模型假说。 2.关于随机系统的控制方法介绍了几种随机系统的控制方法，从理论上讲述了随机控制的发展及控制器的设计。为打浆过程随机控制数学模型提供了强有力的理论依据。 3.系统总体控制方案设计根据SEL理论和给出的打浆过程特性的指数间的关系建立用Ito公式表示的随机控制数学模型，设计一个H∞滤波器，并采用LMI矩阵的求解方法得到此滤波器，使此过程保持一定的稳定性并满足一定的性能指标。 4.系统的仿真分析在以上研究过工作的基础上，运用MATALAB仿真程序对此系统进行仿真，并对仿真结果进行分析，从而证明此种方法的有效性和可行性。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1引言

1.2随机鲁棒控制在打浆工业中的应用及前景

1.3本文的意义及主要研究工作

第2章打浆过程控制数学模型的研究现状

2.1概述

2.2打浆过程控制数学模型的研究现状

2.2.1一般线性确定系统模型

2.2.2不确定线性系统模型

2.2.3双线性系统模型

第3章关于随机系统的控制方法及基础知识

3.1鲁棒控制问题

3.2H∞控制问题

3.3最优控制理论问题

3.4滤波问题

3.5随机微分方程基础知识

3.5.1引言

3.5.2 Wiener过程与白噪声

3.5.3随机积分及伊藤微分法则

第4章系统总体控制方案设计

4.1打浆过程随机系统控制模型

4.1.1打浆过程随机系统控制模型

4.1.2随机不确定系统鲁棒H∞滤波控制

4.2设计一个H∞滤波器

第5章系统的仿真分析

5.1 MATLAB仿真简介及相关函数和命令

5.1.1 MATLAB仿真简介

5.1.2相关函数及命令

5.1.3程序设计

5.1.4仿真结果及分析

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表论文情况