A simple adaptive control strategy for temperature trajectory tracking in batch processes

Authors


Abstract

In this paper, a simple adaptive control strategy is suggested for temperature tracking control of batch processes. A nonlinear controller, which is in structure very simple and consists of a single parameter, is proposed. To enable this controller to control a batch process adaptively, a simple parameter tuning algorithm is derived based on the Lyapunov stability theorem. The proposed adaptive control scheme is directly operational, which does not depend on process model and the only a priori process information required is the system response direction. To demonstrate the effectiveness and applicability of the proposed scheme, illustrative examples are provided. Extensive simulation results reveal that the proposed adaptive control strategy appears to be a simple and effective approach to batch process control, which provides robust control despite the wide range of operating conditions and nonlinear dynamics of the system.

Abstract

Dans cet article, on propose une stratégie de contrôle adaptative simple pour le contrôle du suivi des températures dans les procédés discontinus. On propopse un contrôleur non linéaire d'une structure très simple et comportant un paramètre unique. Pour permettre à ce contrôleur de réguler un procédé discontinu de manière adaptative, un algorithme de réglage de paramètres est établi à partir du théorème de stabilité de Lyapunov. Le schéma de contrôle adaptatif proposé est directement fonctionnel; il ne dépend pas du modèle du procédé et la seule information requise a priori sur le procédé est la direction de la réponse du système. Afin de démontrer l'efficacité et l'applicabilité du schéma proposé, des exemples illustratifs sont donnés. Des résultats de simulations poussées révèlent que la stratégie de contrôle adaptative proposée est en fait une approche simple et efficace pour le contrôle de procédés discontinus, qui fournit une régulation robuste malgré le large éventail de conditions de fonctionnement et la dynamique non linéaire du système.

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