槽式反应器基于多核支持向量机的非线性预测控制方法

摘要

本发明公开了一种槽式反应器基于多核支持向量机的非线性预测控制方法属于工业自动控制领域，该控制方法主要包括基于多核支持向量机的建模和预测控制闭环回路设计，其中多核支持向量机模型是由基于线性核支持向量机的动态部分串联基于样条核支持向量机的静态部分组成；根据槽式反应器的静态和动态输入输出数据建立其多核支持向量机模型，该模型结构可将槽式反应器温度的未来参考轨迹通过基于样条核支持向量机的逆进行变化，将非线性预测控制变为针对线性核支持向量机模型的线性预测控制，再根据预测控制机理得出多步预测控制具有统一形式的最优控制律解析解，将其作用于反应器，使其温度接近设定值，完成控制循环。

主权项

1. 一种槽式反应器基于多核支持向量机的非线性预测控制方法，其特征在于，该预测控制方法包括以下步骤：(1)根据反应器的静态和动态输入输出数据，建立基于多核支持向量机的非线性系统黑箱辨识器，该辨识器通过反应器的内部虚拟量x将基于样条核支持向量机的静态模型串联于基于线性核支持向量机的动态模型之后组成；(2)在当前时刻k，根据样条核支持向量机模型的逆，将输出量的参考轨迹yr和当前输出量y分别转化为中间虚拟量的参考轨迹xr及其当前输出量x，根据基于线性核支持向量机的相互独立的提前多步线性预测模型，进行线性预测控制，即首先预测中间虚拟量未来的输出状态xm，再根据各个多步预测模型当前时刻最新已知的预测误差，进行反馈校正后得到预测闭环输出xp，然后与参考轨迹xr进行比较，应用二次型性能指标最小的原则设计控制器，计算当前时刻应加于反应器的控制输入u，使中间虚拟量在下一时刻的值无限接近其参考轨迹xr，则该控制输入u也会使槽式反应器的温度最大可能的接近参考轨迹yr，完成当前时刻的控制任务；在每一采样时刻反复进行上述优化控制策略。