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基于证据网络的多变量MPC经济性能评估

化工学报 2012年第11期63卷 3585-3590页

作者：张巍王昕王振雷华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室上海200237 上海交通大学电工与电子技术中心上海200240

MPC控制系统作为先进控制策略,已经被广泛地应用于工业生产中。但在实际工业中,MPC控制系统的变量的软约束往往设定得比较保守,使系统无法达到最优经济性能。针对有约束的MPC控制系统,采用二次型经济性能指标函数来评价系统的经济性能,... 详细信息

MPC控制系统作为先进控制策略,已经被广泛地应用于工业生产中。但在实际工业中,MPC控制系统的变量的软约束往往设定得比较保守,使系统无法达到最优经济性能。针对有约束的MPC控制系统,采用二次型经济性能指标函数来评价系统的经济性能,将最优工作点的求解问题转化为一个典型的有约束的线性规划问题。进而根据历史数据和二次型经济性能指标函数所得最优运行结果建立多变量MPC的证据网络模型,通过证据网络的反向推理和决策,得到造成MPC控制系统性能下降的可能原因,并提出改善控制系统性能的策略。最后通过仿真实验,验证了基于证据网络的经济性能评估的有效性。

关键词：多变量MPC 证据网络 D-S证据理论经济性能评估

模型不确定条件下预测控制经济性能评估的研究

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自动化学报 2013年第7期39卷 1141-1145页

作者：林晓钟谢磊苏宏业浙江大学智能与系统控制研究所工业控制技术国家重点实验室杭州310027

为了解决在模型不确定条件下的预测控制系统经济性能评估分析的问题,本文通过基于二次锥规划的鲁棒线性规划的方法来描述模型不确定性对控制系统经济性能评估造成的影响,并采用约束调整与方差调整的策略来改善控制系统的经济性能.Shell... 详细信息

为了解决在模型不确定条件下的预测控制系统经济性能评估分析的问题,本文通过基于二次锥规划的鲁棒线性规划的方法来描述模型不确定性对控制系统经济性能评估造成的影响,并采用约束调整与方差调整的策略来改善控制系统的经济性能.Shell公司提供的重油分馏塔典型案例实验证明该方法的有效性.

关键词：模型不确定性经济性能评估约束调整方差调整二次锥规划

基于线性二次型高斯基准的多变量预测控制技术经济性能评估

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控制理论与应用 2012年第12期29卷 1530-1536页

作者：刘詟苏宏业谢磊古勇浙江大学智能系统与控制研究所工业控制技术国家重点实验室浙江杭州310027

由于受控过程参数的漂移及缺乏维护,令采用的控制器性能逐渐降低,需要做经济性能评估,以确保其最佳运行状态.因为目前最小方差评估算法没有考虑控制器的约束条件,对此我们采用线性二次型高斯(linearquadratic Gaussian,LQG)基准的模型... 详细信息

由于受控过程参数的漂移及缺乏维护,令采用的控制器性能逐渐降低,需要做经济性能评估,以确保其最佳运行状态.因为目前最小方差评估算法没有考虑控制器的约束条件,对此我们采用线性二次型高斯(linearquadratic Gaussian,LQG)基准的模型预测控制(model predictive control,MPC)双层优化控制结构,将控制和输出的加权值引入上层经济性能指标,通过求解LQG问题获取控制与输出方差关系的离散点集,进一步拟合Pareto最优曲面方程,建立优化命题并求解最优经济指标及设定值.对延迟焦化加热炉的多变量MPC控制进行了性能评估及分析,证明该方法可以改进控制器设计,提高经济效益.

关键词：模型预测控制经济性能评估 LQG基准 Pareto最优曲面

基不确定规划的预测控制系统经济性能评估算法

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计算机与应用化学 2012年第9期29卷 1147-1152页

作者：赵超张登峰林思铭福州大学化学化工学院福建福州350108 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

针对过程工业普遍存在的扰动和不确定性动态对控制系统经济性能的影响,依据控制要求对过程变量设置相应的机会约束条件来处理这一问题,并将经济性能评估问题转化为一系列不确定规划问题。对系统关键变量方差的合理估计是对预测控制系统... 详细信息

针对过程工业普遍存在的扰动和不确定性动态对控制系统经济性能的影响,依据控制要求对过程变量设置相应的机会约束条件来处理这一问题,并将经济性能评估问题转化为一系列不确定规划问题。对系统关键变量方差的合理估计是对预测控制系统进行经济性能评估的一个关键步骤,为了提高评估结果的合理性,引入LQG性能基准估计过程方差的变化率。在求解优化问题获得经济性能评估结果的基础上对控制系统经济效益潜力进行分析,并确定了提高控制系统经济性能的最佳途径和相应的控制策略。通过预测控制系统仿真算例说明了该评估算法的有效性和可操作性。

关键词：经济性能评估 LQG性能不确定规划机会约束

基于子空间辨识的模型预测控制器经济性能评估方法

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计算机与应用化学 2011年第7期28卷 863-866页

作者：罗芝芬田学民中国石油大学(华东)信息与控制工程学院山东东营257061

目前模型预测控制器(MPC)的经济性能评估(EPA)方法多依赖于过程解析的稳态模型,为了更方便有效的对MPC经济性能进行评估,本文提出一种基于子空间辨识的模型预测控制器经济性能评估方法,仅利用过程操作数据即可实现对控制器的经济性能评... 详细信息

目前模型预测控制器(MPC)的经济性能评估(EPA)方法多依赖于过程解析的稳态模型,为了更方便有效的对MPC经济性能进行评估,本文提出一种基于子空间辨识的模型预测控制器经济性能评估方法,仅利用过程操作数据即可实现对控制器的经济性能评估,避免了对过程解析稳态模型的依赖性。利用已知过程操作数据,通过子空间辨识求取子空间矩阵,进而得到各输入输出变量间的稳态关系及LQG控制策略下各输入输出变量方差与加权系数的关系并将其直接应用于控制器经济性能优化。在Woodberry塔上的仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：模型预测控制器经济性能评估子空间辨识 LQG基准

基于随机优化的先进控制系统经济性能评估方法

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福州大学学报（自然科学版） 2011年第6期39卷 904-909,922页

作者：许巧玲赵超张登峰福州大学化学化工学院福建福州350108 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

针对过程工业普遍存在的扰动和不确定性动态对控制系统经济性能影响的问题,采用LQG性能基准来估计过程方差,通过对过程变量设置置信度水平来处理系统不确定性对控制性能的影响,将经济性能评估问题转化为一系列随机优化问题.在求解优化... 详细信息

针对过程工业普遍存在的扰动和不确定性动态对控制系统经济性能影响的问题,采用LQG性能基准来估计过程方差,通过对过程变量设置置信度水平来处理系统不确定性对控制性能的影响,将经济性能评估问题转化为一系列随机优化问题.在求解优化问题获得经济性能评估结果的基础上对控制系统经济效益潜力进行分析,提出提高控制系统经济性能的最佳途径和相应的控制策略.分馏过程的仿真算例说明了该评估算法的有效性和可操作性.

关键词：控制系统经济性能评估 LQG性能随机优化机会约束

基于优化LQG基准的预测控制系统经济性能评估

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基于优化LQG基准的预测控制系统经济性能评估

作者：段梅梅上海交通大学

学位级别：硕士

预测控制作为一种处理多变量复杂有约束过程控制系统的先进控制策略,被越来越多地投运到实际工业系统中。然而在实际中,预测控制器在投运使用一段时间后,会因系统外界或内部等不确定因素的影响导致控制器的工作点偏离设定工作点,性能变... 详细信息

预测控制作为一种处理多变量复杂有约束过程控制系统的先进控制策略,被越来越多地投运到实际工业系统中。然而在实际中,预测控制器在投运使用一段时间后,会因系统外界或内部等不确定因素的影响导致控制器的工作点偏离设定工作点,性能变差。预测控制器的稳定高效运行需要性能监控和评估技术的支持,经济性能评估技术由此而来。其主要思想可以概括为：通过对系统可达最小输出方差的估计得到系统的最优工作点和最优经济性能,根据评估结果对预测控制器的相关参数进行调节,重新设定其工作点,使系统达到最优的经济性能。本文以预测控制系统经济性能评估为主要研究内容,主要进行了如下工作的探讨：首先,针对传统LQG基准求取过程中LQG离散点分布不均匀,导致无法得到精确的LQG基准这一问题。采用坐标变换的方法,提出了一种指数权重的LQG基准,并通过仿真验证了指数权重LQG基准较传统LQG基准有更高的精确性。其次,针对多变量系统LQG基准的获取问题,考虑各输出变量不存在耦合的情况,提出了一种依次求解各输出变量LQG基准的方法优化传统的求解方法,并通过仿真验证了所提方法的可行性和有效性。最后,在选用本文所提的优化的LQG基准的基础之上,对过程变量采用用户可定义的“后退”策略,将经济性能评估问题转化为稳态随机优化问题,得到系统的最优经济性能和最优工作点,并给出提升经济性能的调节策略。

关键词：模型预测控制器经济性能评估优化LQG基准稳态优化

水电机组经济性能评估方法研究及应用软件开发

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水电机组经济性能评估方法研究及应用软件开发

作者：孙德锁华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

本文通过对水轮机能量性能的研究,总结水电机组经济性能评估的几种方法,着重的研究了基于能量流的机组经济性能评估方法。结合刘家峡水电厂水电机组实际状况,运用VB 6.0开发工具和SQL SERVER 2000数据库,将这套成熟的体系成功地应用于... 详细信息

本文通过对水轮机能量性能的研究,总结水电机组经济性能评估的几种方法,着重的研究了基于能量流的机组经济性能评估方法。结合刘家峡水电厂水电机组实际状况,运用VB 6.0开发工具和SQL SERVER 2000数据库,将这套成熟的体系成功地应用于刘家峡水电站水电机组上,开发了一套水电机组经济性能评估系统。该系统通过计算某一时段机组在理想状况、可达状况、运行状况下的效率,评价当前机组运行、维护状况;通过对机组检修前、后效率增量的计算,评价机组的检修好坏。该系统对提高水电机组运行效率和维护的经济性,具有重要的实用价值。

关键词：水电机组能量流经济性能评估效率增量

基于LQG基准的预测控制器经济敏感度分析及调节准则

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自动化学报 2013年第10期39卷 1735-1740页

作者：田学民罗芝芬王平中国石油大学(华东)信息与控制工程学院青岛266580

为考虑控制变量方差变化对控制器经济性能的影响,提出一种基于线性二次高斯(Linear Quadratic Gaussian,LQG)基准的预测控制器经济敏感度分析方法及调节准则.首先由子空间辨识算法推导出带输入输出变量加权的LQG基准一般描述形式,在此... 详细信息

为考虑控制变量方差变化对控制器经济性能的影响,提出一种基于线性二次高斯(Linear Quadratic Gaussian,LQG)基准的预测控制器经济敏感度分析方法及调节准则.首先由子空间辨识算法推导出带输入输出变量加权的LQG基准一般描述形式,在此基础上,构造了基于方差调节和基于约束松弛的两个优化问题进行敏感度分析,最终求解得到敏感变量的方差调节量和约束松弛量以提高控制器的经济效益,Shell塔仿真实验结果表明本文方法的有效性.

关键词：经济性能评估敏感度分析调节准则 LQG基准子空间辨识