非线性动态增量内模控制算法在生物反应器中的应用

非线性动态增量内模控制算法是一种针对非线性工艺对象的先进控制策略，它旨在提升控制系统的性能和鲁棒性。该算法的核心是动态增量内部模型，它基于一阶纯滞后模型构建，能有效应对系统中的非线性和时变特性。 动态增量内模控制（DIMC）算法融合了传统内模控制理论，通过对动态内部模型的运用，实现了对非线性系统的精确跟踪和干扰抑制。在设计过程中，DIMC算法会考虑系统动态变化和非线性因素，通过动态增量的方式调整控制器参数，以适应系统状态的变化，从而提高控制精度和抗干扰能力。 论文中提到，该算法的稳定性分析是建立在系统动态增量内模基础上的，这确保了算法在实际应用中的可行性。为了验证其控制性能，研究者选择了一个高度非线性和时变性的生物反应器作为控制对象。生物反应器的控制问题通常具有复杂性，包括生物过程的非线性、延迟以及外部扰动等因素，因此，这是一个理想的测试平台。 仿真结果显示，非线性动态增量内模控制算法在控制效果和抗干扰性能上优于传统的PID控制和人工神经网络控制等高级控制算法。这表明DIMC算法不仅能够实现更精确的过程控制，而且在应对不确定性和外部干扰时表现出更高的鲁棒性，具有显著的实际工程价值。 非线性动态增量内模控制算法是一种针对复杂非线性系统的创新控制策略，它通过动态增量内部模型实现了对系统动态变化的有效建模，并通过控制算法设计提升了系统的控制性能。这种算法在生物反应器等领域的应用证明了其优越性，为其他非线性工艺对象的控制提供了新的解决方案。