直接radau配置的多阶非线性模型预测聚合反应控制

来源：计算机工程与应用杂志2018年第12期北京时间：

作者：孙京诰1，2，占子赫1，2

单位：1.华东理工大学 信息科学与工程学院，上海 200237；2.华东理工大学 化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室，上海 200237

摘要：针对半间歇聚合反应强非线性，模型参数的不确定性以及过程存在路径约束和终端约束等特点，将多阶非线性模型预测控制方法应用于半间歇聚合反应控制器的设计。该方法使用离散的场景树表示不确定量对系统的影响，使得未来的控制输入取决于先前的不确定量实现，从而构成闭环的鲁棒性控制方法。为了提高求解效率，使用基于有限元正交配置的联立法对问题求解，通过选取合适的radau配置点对控制变量和状态变量同时离散化，将动态优化问题转化为NLP问题，并使用内点法求解器IPOPT求解。在BASF SE公司提供的半间歇聚合反应模型上验证了提出方法的有效性。

关键词：多阶模型预测控制,有限元正交配置,radau,聚合反应,半间歇