多传感器状态融合估计理论在成纸定量估计中的应用applicationof.pdf

2005 年 3 月 系统工程理论与实践 第 3 期 文章编号：1000-6788(2005)03-0112-07 多传感器状态融合估计理论在成纸定量估计中的应用 1 2 1 金学波 ，孙优贤 ，孙政荣 （1．浙江理工大学信息电子学院，浙江 杭州 310018；2 ．浙江大学现代控制工程研究所，浙江 杭州 310027） 摘要：针对工业生产实际中造纸机模型的不确定性，基于多传感器信息融合理论，提出了提高成纸定量估 计性能的鲁棒H 融合估计方法.实验结果表明多传感器融合理论可以在很大程度上提高估计的性能，鲁棒 ∞ 融合估计在纸机测量传感器出现故障时仍能保证较好的估计结果. 关键词：不确定多传感器融合系统；鲁棒融合估计；成纸定量 中图分类号：TP13 文献标识码：A Application of Multisensor State Fusion Estimation in Estimation of Paper Basis Weight 1 2 1 JIN Xue-bo ，SUN You-xian ，SUN Zheng-rong (1.College of Informatics and Electronics, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou Zhejiang 310018, China;2.Institute of Modern Control Engineering, Zhejiang University, Hangzhou Zhejiang 310027, China) Abstract: As to the uncertainty of paper machine in practice, based on multisensor information fusion theory, this paper develops robust H state fusion estimation method to increase the ∞ estimation performance of paper basis weight. The results of experiments show the application of information fusion theory can develops the estimation performance, moreover, the performance of state estimation can keep well even when the sensor fails. Key words: uncertainty multisensor fusion system; robust fusion estimation ; paper basis weight 1 引言 工业实际中的造纸过程是一个复杂的传质传热过程，具有对象不确定性、状态不完全性、强耦合性 等特征. 纸浆的打浆度和湿度、白水浓度、网前箱纸浓度、压榨后湿纸定量和水分、施胶前湿纸定量和 水分[1] 等重要的物理量都无法在生产过程中在线测量，必须进行在线估计. 而且，由于系统无法预测的 传感器的测量故障，纸机的模型具有很强的不确定性. 因此，纸机的相应物理量的估计一直是造纸工业 过程的难题，精密纸机的薄型电容纸生产中的成纸定量更是如此，估计的准确度直接影响着生产的经济 效益. 因此，现代造纸业迫切需要大幅度提高估计的准确度及其鲁棒性. 研究表明，状态融合估计理论