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研究生:鄭儀誠
研究生(外文):Yi-Cheng Chang
論文名稱:酸鹼中和程序之非線性控制
論文名稱(外文):Nonlinear Control of pH Neutralization Processes.
指導教授:陳奇中陳奇中引用關係
指導教授(外文):Chyi-Tsong Chen
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:化學工程學系
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:85
中文關鍵詞:適應性pH中和估測器非線性控制反應不變量
外文關鍵詞:adaptivepH neutralizationestimatornonlinear controlreaction invariant
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使用反應不變量模式,來建構具有緩衝溶液的酸鹼中和數學模式,並假設反應不變量在回饋上是可獲得的。程序存在著非線性和重要的時變行為,傳統PI控制器的應答一般而言會有遲緩,而非適應輸入輸出線性化控制器,在緩衝流率趨近零時,會有很大的震盪應答,除了這個情況外,此控制器比PI控制器來的優異,因此為了加強此控制器的強韌性,一般的方法是將此非線性控制器和非線性參數估測器做結合,藉由估計不可量測的緩衝流率擾動的估測器,控制器的非線性項能正確地被抵銷,此控制策略提供改善的擾動消除和合理的控制力。在文獻上,已經有提出了一些方法,而本文依據單神經元控制器的概念,提出另一種新的估測器,就是將程序誤差透過一動態參數更新的非線性函數映射,估測出緩衝流率,並經由模擬,可以得到令人滿意的控制性能和參數追蹤。

A mathematical model of a pH neutralization process contained buffer is constructed from the reaction invariant model. And the reaction invariants are assumed to be available for feedback. The process exhibits nonlinear and significant time-varying. The responses of the traditional PI controller are
generally sluggish. The highly oscillatory response of the non-adaptive input-output linearizing controller is obtained when buffer flow rate approaches to zero. Except this case, the controller outer performs the PI controller. For enhancing the robustness of the controller, therefore a general method is to combine the controller and nonlinear parameter estimators. By the estimators which account for unmeasured buffer flow rate disturbances, non-linear terms of the controller can be exactly canceled. The control strategies provide improved disturbance rejection and reasonable control moves. In literature, several techniques were present. This thesis proposes another new estimator according to the concept of single neuron controller. The process error is mapped to the estimated buffer flow rate by the nonlinear function that the parameter is updated dynamically. The satisfactory control performance and parameter tracking can be obtained via simulation.

中文摘要………………………………………………………………………I
英文摘要………………………………………………………………………II
圖目錄…………………………………………………………………………v
表目錄………………………………………………………………………vii
第一章緒論…………………………………………………………………1
1-1 前言…………………………………………………………………1
1-2 酸鹼中和程序之控制策略…………………………………………1
1-3 研究動機……………………………………………………………3
1-4 組織章節……………………………………………………………4
第二章酸鹼中和程序之反應不變量模式……………………………… 6
2-1 前言…………………………………………………………………6
2-2 反應不變量模式……………………………………………………6
2-3 程序說明與模擬……………………………………………………10
2-4 結論…………………………………………………………………14
第三章酸鹼中和程序之控制設計……………………………………… 24
3-1 前言…………………………………………………………………24
3-2PI控制…………………………………………………………… 24
3-3 基於反應不變量模式之輸入輸出線性化控制……………………25
3-4 結論…………………………………………………………………27
第四章基於干擾估測器之適應性控制設計…………………………… 35
4-1 前言…………………………………………………………………35
4-2 估測器設計法………………………………………………………36
4-2-1 Sastry和Isidori的直接方法…………………………… 36
4-2-2 Teel的間接方法……………………………………………38
4-2-3 疊代最小平方法……………………………………………40
4-2-4 單神經元估測器……………………………………………43
4-3 各種估測器之比較…………………………………………………45
4-4 結論…………………………………………………………………50
第五章結論與未來展望………………………………………………… 72
附錄……………………………………………………………………………73
參考文獻………………………………………………………………………77

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