Abstract
一般的化學程序多為非線性的系統,而不同的系統所表現的非線性程度有異,有些系統可以用線性方程來表示,反之,有些系統的非線性則完全無法被表示,同時,以一般的線性控制器並無法進行控制,因此有了以系統模式做為運算基礎所衍生出來的控制邏輯和策略,如模式預測控制(Model Predictive Control, MPC),其整體控制表現與所採用的模式本身的預測準確度息息相關,對於一個高度非線性的化學反應系統,採用非線性模式,如人工智慧類神經網路,為基礎的控制方式顯然優於使用線性模式為控制基礎的策略。在這一篇的論文裡,在PI控制器應用於高非線性的系統時,我們不採改變PI控制參數的方式,而是以一個預測控制器作為一個全局(global)的輔助控制器,以解決PI控制器在非線系統中僅能作局部(local)控制的問題,同時,我們亦用這個方法來改進以ANNs 為模式的MPC在模式不準確時的控制,在ANNs 建模時,常因訓練資料不完全或其它的因素,使得模式有誤差存在,而無法有效的控制,在這個架構裡,PI 可用來修正MPC的控制效果,另外,我們將這個控制策略應用在pH滴定中和系統做為測試,在實際的進行控制實驗的結果中顯示出,以類神經網路所建構的模式,能夠對系統在動態時的變化作有效的控制動作,配合PI控制器作系統穩態時的控制,能夠在非線性的系統有非常好的表現。