基于建模误差PDF形状的间歇过程数据驱动模型.pdfVIP

学兔兔 第33卷 第7期 仪 器 仪 表 学 报 V01J 33 No．7 2012年7月 Chinese Journal of Scientific Instrument Ju1．2012 基于建模误差PDF形状的间歇过程数据驱动模型术 贾 立 ，曹鲁明 ，邱铭森 (1上海大学机电工程与自动化学院自动化系 上海市电站自动化技术重点实验室 上海 200072 中国； 2新加坡国立大学工程学院 新加坡城 1 19260 新加坡) 摘 要：间歇过程的优化控制依赖于过程精确的数学模型，数据驱动的建模方法是目前间歇过程模型研究中的热点问题。突 破传统数据驱动建模方法中采用均方差(mean squared error，MSE)作为准则函数的思想，提出一种新颖的间歇过程数据驱动建 模方法，引入了概率密度函数(probability density function，PDF)控制的概念，构造间歇过程模型误差控制系统，将模型的可调参 数作为控制系统的输入，模型误差PDF的形状作为控制系统的输出，从而把开环模型参数辨识问题转化为模型误差PDF形状 的闭环控制问题。通过可调参数控制模型误差PDF的空间分布状态，不仅能够保障模型精度，还可控制模型误差的空间分布 状态，从而消除模型中的有色噪声。仿真实验表明，基于模型误差PDF形状的间歇过程数据驱动模型具有较好的建模精度、鲁 棒性和泛化能力，为间歇过程的数据驱动建模提供了一条新途径。 关键词：间歇过程；输出PDF控制；数据驱动模型 中图分类号：TP273 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：510 Modeling error PDF shape based data-driven model for batch processes Jia Li ，Cao Luming ，Chiu Minsen ( Shanghai Key Laboratory of Power Station Automation Technology，Department of Automation，College of Mechatronics Engineering and Automation，Shanghai University，Shanghai 200072，China； 2 Faculty ofEngineering，National University ofSingapore，Singapore 119260，Singapore) Abstract：The key of optimal control of batch processes depends on obtaining an accurate mode1．The data—driven modeling method based on process input—output data points is a hot spot in the study of batch process modeling．This paper breaks through the idea that mean squared error(MSE)is employed as the index function in traditional data— driven modeling method，and a novel data—driven modeling approach for batch process is proposed．The conception of probability density function(PDF)control is firstly introduced and then a model error control system of