无模型自适应(MFA)控制的征程

20143月,博软公司庆祝了成立20周年。作为一家高科技公司的CEO,我一直在想我们有哪些至关重要之事可做,并能有所作为。在我看来,世界至少面临着以下的威胁:

全球变暖和气候变化,

日益恶化的环境污染,包括对空气、水、土壤以及食物的污染,

自然资源的减少和世界人口的爆炸性增长,

老龄化社会对医疗的需求以及失去控制的医疗费用。

不难看出,自动控制和上述的关键问题是息息相关的:

化石燃料(煤、燃油、天然气等)的燃烧控制问题造成了大量的碳和氮化合物的废气排放,影响着全球变暖和气候变化,

水处理过程的pH控制问题导致化学试剂的浪费和水污染,

控制的难度延缓了对可再生能源的利用,

自动控制可使人工胰脏等医疗设备成为现实,使千千万万的患者受益。

作为一个公司我们做了些什么?无模型自适应(MFA)控制器已经成功地应用于楼宇控制、石油和天然气钻井控制、以及pH控制。在美国能源部的数个基金项目里,博软公司投入了大量的人力物力用于电厂的先进锅炉控制、工业炉窑控制等技术和产品的研发,并取得了成功。

在太阳能领域,MFA控制软件嵌入了博能公司(CyboEnergy) CyboInverter中。这是一个已获奖和专利的太阳能小型逆变器 (Mini-Inverter)。它有4个输入通道,每个通道都有独自的控制和最大功率点跟踪机制,使发电最大化并解决了局部阴影问题。从控制角度来看,CyboInverter是一个4输入1输出 (4 x 1)、高速、非线性的过程。若用常规控制或基于模型的控制方法,都是非常困难的。我们用MFA实现了对CyboInverter的控制,体现了MFA在可再生能源领域的贡献及潜力。

MFA控制产品早在1997 年就投入市场。由于对MFA需求的日益增长以及它在解决威胁我们世界和生活的重大问题中能起到重要作用,我们伴随MFA的征程才刚开始,任重道远。

程树行博士

博软公司和博能公司首席执行官

2014年10月于美国加州