间歇过程(batchprocess),又称批量生产过程,具有小批量、多品种、系列化、合成步骤复杂、技术密集等特点,能够满足现代工业过程的特点和要求。随着间歇过程控制水平的提升和应用发展的不断深入,间歇过程在实际生产生活中所发挥的作用也越来越大,然而,由于间歇过程产品质量要求普遍较高,设备组成较为复杂,也更容易发生故障。对间歇过程容错控制的研究在近十年成为间歇过程研究的重要方向之。本文在间歇过程容错控制研究基础之上,深入研究了带有随批次变化的传感器故障的容错控制,将带有故障的间歇过程模型转换成等价二维高阶系统模型,基于前馈-反馈迭代学习控制(ILC)思想,设计了高阶ILC控制律。具体包括:1.深入研究了一类在批次方向上不断变化的传感器故障,用高阶内模的形式给出了其数学描述,讨论了将带有此类故障的间歇过程分别转换为等价高阶Roesser模型和等价高阶FM模型的方法,模型有助于充分利用间歇过程的历史批次信息,优化批次方向的控制效果。2.根据故障的高阶内模模型,设计了一类特殊的高阶迭代学习容错控制律,将为系统设计迭代更新律的问题转换成为等价高阶二维Roesser模型设计容错控制律的问题,根据二维Roesser系统特点,给出了批次方向上稳定的控制器设计准则。3.根据故障的高阶内模模型,将问题模型转换为等价高阶二维FM模型,同样设计了高阶迭代学习可靠控制律,在2D系统框架下,根据评价系统容错性能的多种标准,证明了容错控制的有效性和鲁棒性,实现了闭环系统在批次方向和时间方向的同时收敛;4.在典型间歇过程数值模型上进行了仿真测试,验证了设计方法的可行性和有效性。