[发明专利]一种基于特征模型的连续灭菌反复学习自适应控制器

权利要求书

1.一种基于特征模型的连续灭菌反复学习自适应控制器，其特征在于包括特征模型辨识模块、全系数控制律模块、反复学习前馈模块、总控制量计算模块，其中

特征模型辨识模块，获取当前蒸汽喷射器出口的培养基温度Tk+1、蒸汽阀门开度uk，进而得到辨识参数并送至全系数控制律模块，其中，k表示第k个控制周期；所述的辨识参数为

θ ^ k = f ^ 1 , k f ^ 2 , k g ^ k T ]]>

θ ^ n , k = θ ^ k - 1 + αφ k - 1 ( y k + 1 - φ k - 1 T θ ^ k - 1 ) 1 + φ k - 1 T φ k - 1 θ ^ k = π [ θ ^ n , k ] ]]>

其中， θ ^ 0 = 2 1 ch 2 T , ]]>h为采样周期，0<c<1，φk-1＝[yk yk-1 uk]T，0<α<2，y0＝0，yk为第k周期蒸汽喷射器出口的培养基温度Tk；

全系数控制律模块，接收培养基温度误差ek，进而得到反馈控制量uf,k+1，并送至总控制量计算模块；所述的培养基温度误差ek为当前培养基温度Tk与第k周期温度参考输入yr,k差值的绝对值；所述的反馈控制量uf,k+1为

uf,k+1＝ug,k+1+ui,k+1+ud,k+1+u0,k+1

其中， u g , k + 1 = - 1 g ^ k + λ 1 ( l 1 f ^ 1 , k ( y k + 1 - y r , k + 1 ) + l 2 f ^ 2 , k ( y k - y r , k ) ) , ]]>ui,k+1＝uk+kiek+1， u d , k + 1 = c d Σ n = 1 l | e ( k - n ) | ( e k + 1 - e k ) , u 0 , k + 1 = - 1 g ^ k + λ 2 ( y r , k + 1 - f ^ 1 , k y r , k - f ^ 2 , k y r , k - 1 ) , ]]>yr,k为第k周期的温度参考输入，l1+l2＝1，λ1+λ2＝1， k i = k 1 e k ( e k - e k - 1 ) ≤ Δ k 2 e k ( e k - e k - 1 ) > Δ , ]]>k2>k1>0，Δ＝1，ek＝yk-yr,k，0<cd<1，l为正整数且0<l<k，u0＝0；

反复学习前馈模块，接收培养基温度误差ek并判断，如果|ek|<0.5且前馈查找表不存在当前物料流量、物料温度对应的学习数据，则将当前物料流量、物料温度、蒸汽阀门开度uk作为1组学习数据添加到前馈查找表，否则不进行操作；所述的前馈查找表包括多组学习数据；监测连续灭菌自动控制系统的物料流量、物料温度，并根据当前物料流量、物料温度从前馈查找表中查找对应的前馈控制量ub,k+1，并送至总控制量计算模块；其中，1组学习数据包括物料流量，物料温度，蒸汽阀门开度；

总控制量计算模块，接收反馈控制量uf,k+1、前馈控制量ub,k+1进而得到第k+1周期蒸汽阀门开度uk+1＝uf,k+1+ub,k+1。

2.根据权利要求1所述的一种基于特征模型的连续灭菌反复学习自适应控制器，其特征在于：所述的λ1＝0.2，λ2＝0.8，cd＝0.0001，k2＝0.1,k1＝0.04，l1＝0.382，l2＝0.618。