事件触发数据驱动预测控制方法研究及其在化工过程中的应用

批准号:
61903132
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
27.0 万元
负责人:
李哲
依托单位:
学科分类:
F0301.控制理论与技术
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
本项目针对模型参数未知的线性系统,设计带有事件触发律的数据驱动预测控制方法,在保证系统稳定性及控制效果的基础上,利用事件触发律代替传统的滚动优化过程,显著减少算法的数据传输量与计算量,降低其实现代价。目前的事件触发律大多是基于已知模型进行设计的,而如何仅通过系统可测数据设计相应的事件触发律是一个较难的问题,且尚未开展有效的研究。因此,本项目首先分别在系统状态可测和不可测的情况下,结合输入稳定性条件,仅利用系统可测数据设计数据驱动预测控制的事件触发律;其次,针对实际系统中带有的约束条件,深入研究约束条件对事件触发条件及触发频率的影响,综合设计带有约束的事件触发数据驱动预测控制方法;最后,将设计的方法应用到化工过程实验平台上进行应用及仿真,验证所设计方法的效果和优势。该项目对数据驱动控制的理论发展及工程实现都具有重要的意义。
英文摘要
This project proposes to design the event-triggered data-driven predictive control method for the linear systems with unknown model parameters. With the ensured system stability and control performance, the proposed method substitutes the traditional receding horizontal optimization with the event-triggered law, which can reduce the data transmission and computation load significantly and facilitate the industrial application. Most of the current event-triggered laws are designed based on the prerequisite system model, however, how to develop the corresponding event-triggered law only with the system measurable data is a difficult problem and has not been studied effectively. Therefore, this project first develops the event-triggered laws for the systems with measurable and immeasurable system states respectively, based on the input-to-state stability condition. Second, with the study of the event-triggering condition and frequency in relation to the constraint conditions in practical systems, the comprehensive event-triggered data-driven predictive control method is developed under the practical system constraints. Finally, the effects and advantages of the proposed method are verified by applying the designed method to the chemical engineering platform for application and simulation. This project plays an important role for both the theoretical development and industrial application in the data-driven control domain.
本项目针对被控对象模型未知的线性系统,利用系统的可测数据,深入研究并设计了带有事件触发律的数据驱动预测控制方法,并在典型的过程控制系统中进行了仿真应用验证。该项目提出的相关成果创新性地提出了利用数据驱动方法设计事件触发律,并证明了加入事件触发律后的系统稳定性和控制性能,同时显著减少了传统数据驱动算法的数据传输量和计算量;同时,考虑带有实际约束的实际工业系统的优化控制问题,研究约束条件对于事件触发律和控制性能的影响,并求解带有约束的数据驱动预测控制算法,为数据驱动控制方法在实际工业系统中的应用提供参考依据。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2021
期刊:计算机教育
影响因子:--
作者:李哲;袁小芳;王耀南;李智勇;安吉尧
通讯作者:安吉尧
DOI:--
发表时间:2022
期刊:计算机仿真
影响因子:--
作者:李哲;张小刚;王耀南;方遒
通讯作者:方遒
DOI:https://doi.org/10.1007/s00034-022-02046-y
发表时间:2022
期刊:Circuits, Systems, and Signal Processing
影响因子:--
作者:Zhe Li;Kexin Liu;Yuan-xin Li;Yaonan Wang;Li Liu
通讯作者:Li Liu
Static-feedback guaranteed cost control for linear systems with outage and loss of effectiveness actuator faults
静态反馈可保证线性系统在执行器故障和失效时的成本控制
DOI:10.1080/23307706.2021.2007804
发表时间:2021
期刊:Journal of Control and Decision
影响因子:1.7
作者:谢春华;李哲;周艳丽
通讯作者:周艳丽
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jfranklin.2022.05.040
发表时间:2022
期刊:Journal of the Franklin Institute
影响因子:--
作者:Zhixian Liu;Xiaofang Yuan;Zhe Li
通讯作者:Zhe Li
重大装备集群机器人加工系统的可信-自迁移故障诊断方法研究
- 批准号:2025JJ50335
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2025
- 负责人:李哲
- 依托单位:
针对闭环信息物理系统的数据驱动隐秘攻击策略研究
- 批准号:2019JJ50066
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:李哲
- 依托单位:
国内基金
海外基金
