Advanced Modeling and Control Methods for Repetitive INdustrial Processes

重复工业过程的先进建模和控制方法

基本信息

批准号：
16F16799
负责人：
しゃ錦華
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo University of Technology (2018)Tokyo Institute of Technology (2016-2017)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-11-07 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16F16799/
关键词：
プロセス制御ソフトセンシング２Dモデリング繰返し制御学習制御ファジー制御マルチタイムスケール非線形制御生産システムの最適化生産システムの制御モデルのチューニング複雑適応系鉄鋼生産プロセス高炉の診断制御エージェント・ベース・モデリング

项目摘要

今年度は，以下のように研究を行った：(1)　製鉄プロセスの制御系設計：このプロセスの周期性に注目し，計量と供給プロセスの学習繰返し制御，溶鉱炉の上部圧力のファジー・デカプリング制御や溶鉱炉負荷配分の意思決定法などを検討した。具体的に，まず，計量と供給プロセスに存在する非線形ダイナミックスと繰返し特性を詳しく検討し，部分線形化手法を用いて線形状態モデルを構築した。それから繰返し学習制御器を設計し，多目標最適制御を実現した。この結果はMathematical Problems in Engineeringに掲載された。次に，溶鉱炉の上部圧力制御問題について，制御対象の特性に合わせて設計したPIDファジー制御により，トップ圧力制御誤差は-2 kPa～2 kPaに抑えることに成功した。この研究の関連結果はIEEE Transactions on Control Systems Technologyなどに採用された。(2)　システム実装に関する検討：提案されたモデリング，意思決定，制御などの手法を実装するために関する問題点と解決法を検討した。精錬プロセスの合金成分を正確に制御するために，2段調整法を提案し，ロバスト性と高精度を同時に備え持つ制御システムの実装に成功した。関連結果をIEEE Transactions on Control Systems Technologyなどに投稿した。また，プロセス制御で得られた以上の成果を図書Communications in Computer and Information ScienceのチャプターとしてSpringerから出版された。

今年进行了研究如下：（1）铁制造过程的控制系统设计：重点关注此过程的周期性，重复控制称重和供应过程，对爆炸炉上压力的模糊decapping控制控制我们检查了爆炸炉负荷分布的决定。具体而言，我们首先检查了称重和供应过程中的非线性动力学和重复特性，并使用部分线性方法建立了线性条件模型。然后，重复学习控制者旨在实现多目标最佳控制。该结果发表在工程学中的数学问题中。接下来，按照爆炸炉上压力控制的控制目标设计的PID模糊控制成功将最高压力控制误差从-2 kPa降低到2 kPa。这项研究的结果是在控制系统技术的IEEE交易中采用的。（2）研究系统实施：我们研究了实施建议的建模，决策和控制的问题和解决方案。为了准确控制精炼过程的合金组件，我们建议采用两阶段的调整方法，并成功地实现了具有耐用性和高精度的控制系统。相关结果已发布到控制系统技术等方面的IEEE交易中。此外，Springer作为计算机和信息科学通信的一章发表了通过过程控制获得的结果。