一种新颖的鲁棒PID控制器设计方法

提出一种新颖的鲁棒PID控制器设计方法,基于最小最大原理寻找一组合理的PID控制器参数,使得闭环系统在一定模型变化范围内仍具有满意的控制品质,降低对模型不确定的敏感程度,提高系统的鲁棒性。鉴于直接求解min-max问题的困难,首先推导出不确定性最坏情况下性能指标的上界,然后将min-max问题转化为最坏性能指标上界的min问题,计算量小且求解容易。同时,证明了该算法的鲁棒稳定性。CSTR仿真例子表明了算法的有效性。     

化工过程系统优化中的一种混合求导算法

在符号微分法的基础上结合差商和自动微分技术提出一种实用高效的混合求导算法,提高了化工过程系统优化的效率.该算法将被求导对象的各个子模块按照是否适于用符号微分求导分为简单模块和复杂模块,对前者用符号微分求导,对后者用差商法求导.针对该算法的关键技术——子模块导数累积问题讨论了链式求导法和摄动传递法.对某厂精馏塔操作优化问题的分析和计算表明,引入混合求导算法提高了优化的效率.     

独立元分析方法(ICA)及其在化工过程监控和故障诊断中的应用

引　言近年来 ,多元统计过程控制 (multivariatestatisti calprocesscontrol,MSPC)作为一种基于多元统计投影理论的过程性能监控和故障诊断技术受到了学术界和工业界的广泛重视 ,并在化工生产过程中得到了成功应用[1] .MSPC中 ,人们采用主元分析方法(PCA)从过程观测数据中提取统计无关主元 ,通过构造各种信息统计量对过程运行状况进行统计分析 ,判断过程运行是否偏离了正常的操作区域并诊断引起状态偏移的原因 ,其结论成立的前提是要求观测数据服从正态分布[2 ] .然而 ,实际的工业过程数据大都不满足正态分布条件 ,传统的PCA必然导致…     

一类混杂系统建模和优化控制的研究

为解决混杂系统优化控制的计算复杂性问题,针对结合逻辑规则的工业过程混杂模型,采用结合约束程序的混合整数非线性规划算法,求解这种混杂模型的优化控制。计算实例表明,通过混杂建模方法,可以充分利用工业对象的机理模型以及操作工经验或专家经验,建立系统的更精确模型;结合约束程序混合整数非线性规划算法可以较迅速地求解混杂模型优化控制问题,从而使该方法可以用于工业过程实时控制中。     

基于简约空间序列二次规划算法和混合求导方法的精馏塔操作优化

以开放式方程建立精馏塔严格机理模型,对精馏塔的操作优化进行了研究.根据精馏塔操作优化命题自由度低、模型结构稀疏且导数难以解析求解的特点,提出了基于简约空间序列二次规划算法（SQP）和混合求导方法相结合的精馏塔操作优化计算方法.在该方法中优化命题采用简约空间SQP算法求解,求解过程中需要的导数信息采用解析表达和预处理的自动微分技术求取.计算结果表明,本文方法在计算效率上大大高于基于差分求导的标准SQP算法,有利于在线实时优化的实施.另外本文优化结果也表明,精馏塔操作优化对提高产品产量、提高综合经济效益具有明显作用.     

一种化工过程优化的稀疏SQP算法

根据开放式方程模型结构统一、所得优化命题普遍稀疏的特点 ,提出了一种稀疏SQP算法 .利用一阶 /二阶导数构造Hessian矩阵 ,保持了系统的稀疏结构 .通过一个预处理过程获得命题的稀疏结构信息 ,显著减少构造高维矩阵所需工作量 .计算示例表明 ,该算法优于传统SQP法 ,也表明该算法的有效性     

基于时间结构盲源信号分析的过程监控和故障诊断方法

化工过程中众多的测量变量信息通常可由少量的隐变量信息表达出来以便进行统计过程监视.针对过程中所采集的数据往往存在一定的时间结构（即过程不能满足独立同分布条件）的情况,提出了一种基于时间结构盲源信号分析的过程性能监控和故障诊断方法,以克服传统的统计过程分析的独立同分布要求.通过对非等温连续搅拌反应器（CSTR）的仿真研究表明,这种方法是可行的.为了与传统的独立成分分析（ICA）方法相比较,本文还作了相应的对比研究,结果表明,这种方法比基于传统ICA过程性能监控和故障诊断方法具有更少的误报率和漏报率,说明这种方法不但是可行的,并且是有效的.