多输入多输出温度控制系统设计方法

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研究课题：基于数据驱动控制的多控制器系统设计方法

在控制系统设计中，通过导出控制对象的数学模型并基于该模型设计最优控制器的方式是合理的手段之一。为了获得控制对象的数学模型，通常有从运动方程等物理法则导出模型的第一性原理建模方法，以及从控制对象的输入输出数据中构建模型的系统辨识方法。另一方面，当控制对象的系统复杂（如多输入多输出温度控制系统或多轴机器人控制系统）或获取足够数据进行系统辨识不现实时，构建模型变得困难。基于这一背景，提出了通过不经过控制对象模型，而是直接从输入输出数据中设计和调整控制器的“数据驱动控制”方法。
传统的数据驱动控制通常处理的是单一反馈系统或二自由度控制系统中的控制器设计。而在本研究中，我们考虑的是包含多个控制器的系统的数据驱动控制方法。特别地，我们提出了一种考虑输入波动的E-FRIT（扩展虚拟参考迭代调优）方法，并将其扩展到多个控制器的系统中。通过数值实例验证了该方法的有效性。