【摘 要】
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实际工业过程的运行反馈控制一直是控制领域的研究热点和难点之一，现有的运行反馈控制方法虽然考虑了底层误差对整个运行控制系统性能的影响，但是假设运行层为静态模型，并且没有考虑不同变量之间的相互耦合关系，没有考虑输入和输出变量具有不同采样速率的特性。为克服上述局限，本文依托国家自然科学基金“非线性多变量自适应解耦控制及在钢球磨煤机中的应用(611573090)”，研究了基于多模型的运行反馈自适应双率解耦
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实际工业过程的运行反馈控制一直是控制领域的研究热点和难点之一，现有的运行反馈控制方法虽然考虑了底层误差对整个运行控制系统性能的影响，但是假设运行层为静态模型，并且没有考虑不同变量之间的相互耦合关系，没有考虑输入和输出变量具有不同采样速率的特性。为克服上述局限，本文依托国家自然科学基金“非线性多变量自适应解耦控制及在钢球磨煤机中的应用(611573090)”，研究了基于多模型的运行反馈自适应双率解耦控制方法，并在双容水箱流量-液位串级控制系统中进行了应用研究，具体研究内容如下:
(1)将底层极点配置控制系统和运行层动态模型相结合，建立运行控制器设计模型。当模型参数已知时，将一步超前线性控制器、基于神经网络补偿的一步超前非线性控制器和切换机制相结合，提出了基于多模型的运行反馈控制方法。当模型参数未知时，将上述控制方法与带死区的递推最小二乘方法相结合，提出了基于多模型的运行反馈自适应控制方法。针对上述两种情况分别进行了仿真实验，仿真结果验证了所提方法的有效性。
(2)考虑到运行层输入、输出具有不同采样速率这一特性，采用模型转换方法，将单率模型转换为双率模型。当模型参数己知时，提出了基于多模型的一步超前加权双率解耦控制方法。当模型参数未知时，将上述解耦控制方法与带死区的递推最小二乘方法相结合，提出了基于多模型的运行反馈双率自适应解耦控制方法。针对上述两种情况分别进行仿真实验，仿真结果表明所提方法的有效性。
(3)双容水箱流量-液位串级控制系统是工业运行反馈控制过程的典型抽象，具有广泛的代表性。首先通过控制变量法分别得到双容水箱内环流量环和外环液位环被控对象模型，从而得到串级系统控制器设计模型，基于该模型设计多模型双率自适应解耦控制器，并应用到双容水箱流量-液位串级控制系统中。实际应用结果表明了该控制器具有一定的有效性和实用性。
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