渐近观测器用于IHCP问题的研究

作     者：陈文海 

作者单位：浙江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈叔平

授予年度：2002年

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

主      题：热传导反问题 IHCP 线性系统 渐近观测器 仿真 

摘      要：本文主要讨论利用动态渐近观测器解决以高炉炼铁中的炉温估计为背景的热传导反问题(IHCP：Inverse Heat Conduction Problems)。 文章首先介绍了问题的来源和重要性，接着将三维的模型归结为一维的热传导反问题。然后回顾了有关热传导反问题的已有解决方法。举例说明了研究IHCP问题的困难所在：它是不适定的，即原始数据的细微误差可能会引起解的巨大变化;较为详细地介绍了Beck序列法，及其在第一类Volterra积分方程中的应用。在第三节中，叙述了线性系统理论中渐近状态观测器原理，介绍了黄继炜在硕士学位论文中所做的推广：将渐近状态观测器应用于估计未知输入。第四节中，首先将IHCP问题转化为线性系统中估计未知控制输入的问题，针对待估计的炉温变化函数为三角函数类和多项式函数类分别进行了讨论，并验证了系统的能观性，然后利用第三节中推广的渐近观测器思想，建立了用于估计IHCP问题的解的动态渐近观测器，严格证明了渐近观测器方法的误差估计定理。误差分析表明此方法对解的估计会随着时间推移越来越准确。文章的最后，给出了动态渐近观测器的程序仿真，仿真结果也说明了本方法的有效性。