本文關鍵詞：變負荷過程的可切換性能評估與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在工業(yè)過程中,工業(yè)裝置往往需要根據(jù)不同的生產(chǎn)需求的執(zhí)行變負荷操作。變負荷是從一個穩(wěn)態(tài)工作點到另一穩(wěn)態(tài)工作點的動態(tài)切換過程。在變負荷過程中,其負荷的變化將會引起系統(tǒng)內(nèi)的溫度、壓力、流量等關鍵變量的波動。這就要求生產(chǎn)過程能夠及時進入平衡狀態(tài),減少負荷切換的時間。由于過程的負荷切換,引起過程對象的動態(tài)特性呈非線性,在不同的操作工況以及系統(tǒng)結構下,工業(yè)過程呈現(xiàn)出不同的動態(tài)特性。通常變負荷過程采用雙層控制結構,上層為優(yōu)化層,考慮經(jīng)濟性能指標；下層控制層,考慮系統(tǒng)在滿足約束下的動態(tài)控制性能問題。由于缺乏有效的分析工具,優(yōu)化層和控制層被相互孤立起來。本文從變負荷過程的動態(tài)特性及其雙層控制結構出發(fā),設計兼顧過程的經(jīng)濟性能與動態(tài)切換性能的負荷切換軌跡優(yōu)化方法,以實現(xiàn)變負荷過程的快速、平穩(wěn)、經(jīng)濟的運行的目標。本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點包括：針對變負荷過程的動態(tài)切換特性,本文提出了一種基于Gap metric的變負荷過程的可切換性能評估方法。此方法結合Gap metric理論在非線性度量方面的優(yōu)良特性,從非線性度量的角度分析不同的變負荷操作的切換性能。本文提出的性能評估方法通過分析變負荷過程經(jīng)歷的工作點間的非線性特性來衡量系統(tǒng)的切換性能。此方法不僅適用于SISO系統(tǒng),而且可以用于MIMO系統(tǒng),為綜合考慮變負荷過程經(jīng)濟性能與動態(tài)切換性能構建更加合理、有效的軌跡優(yōu)化方法提供一種分析工具。針對工業(yè)過程變負荷問題,提出了一種結合前述切換性能指標與經(jīng)濟性能指標的變負荷過程的軌跡優(yōu)化方法,用來兼顧經(jīng)濟性能以及變負荷過程的切換性能。此方法是在傳統(tǒng)的經(jīng)濟優(yōu)化的基礎上增加考慮了變負荷的可切換性能指標,為變負荷操作提供一種更加合理有效的負荷切換軌跡,用以解決變負荷過程中優(yōu)化層與控制層性能不匹配的現(xiàn)象而帶來的切換軌跡難以跟蹤、負荷切換較為劇烈問題。連續(xù)攪拌反應釜模型的相關建模仿真驗證了此方法的優(yōu)越性。
【關鍵詞】：變負荷 非線性度量 Gap metric 可切換性能 切換軌跡 動態(tài)優(yōu)化
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP273
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 課題研究背景和意義11-12
• 1.2 變負荷過程的一般描述12-15
• 1.3 變負荷過程的研究狀況15-20
• 1.3.1 變負荷過程的控制方案15-18
• 1.3.2 變負荷過程的評估與軌跡優(yōu)化方法18-19
• 1.3.3 變負荷過程的EMPC方法19-20
• 1.4 本研究的主要內(nèi)容和論文結構20-23
• 第二章 非線性度量方法-Gap metric理論介紹23-41
• 2.1 引言23-25
• 2.2 算子的圖與互質(zhì)分解理論25-27
• 2.2.1 算子的圖25-26
• 2.2.2 互質(zhì)分解26-27
• 2.3 Gap metric理論介紹27-30
• 2.3.1 Gap metric的定義27-29
• 2.3.2 Gap metric若干屬性29-30
• 2.4 非線性系統(tǒng)下的Gap metric度量方法30-40
• 2.4.1 基于Gap metric的非線性度量方法30-32
• 2.4.2 基于gap metric非線性度量算法步驟及仿真實例分析32-40
• 2.5 本章小結40-41
• 第三章 基于Gap metric變負荷過程的可切換性能評估方法41-65
• 3.1 引言41
• 3.2 現(xiàn)有的過程性能評價方法41-46
• 3.2.1 基于ISE指標的可切換性能評價方法41-44
• 3.2.2 基于IAE指標的可切換性能評價方法44-46
• 3.3 基于Gap metric理論的可切換性能評估方法46-52
• 3.3.1 變負荷控制系統(tǒng)的一般描述46-47
• 3.3.2 基于Gap metric理論的可切換性能指標的定義47-52
• 3.3.3 基于Gap metric的可切換性能指標的計算方法52
• 3.4 系統(tǒng)仿真52-64
• 3.4.1 CSTR系統(tǒng)仿真分析52-58
• 3.4.2 精餾塔系統(tǒng)仿真分析58-64
• 3.5 本章小結64-65
• 第四章 基于經(jīng)濟性能和切換性能的變負荷過程軌跡優(yōu)化65-87
• 4.1 引言65
• 4.2 基于經(jīng)濟性能和切換性能的軌跡優(yōu)化方法65-68
• 4.2.1 變負荷過程的雙目標軌跡優(yōu)化66-68
• 4.3 非線性動態(tài)優(yōu)化求解方法68-71
• 4.4 CSTR系統(tǒng)仿真分析71-85
• 4.4.1 仿真分析172-76
• 4.4.2 仿真分析276-81
• 4.4.3 基于ISE性能指標的軌跡優(yōu)化方法對比81-85
• 4.5 本章小結85-87
• 第五章 總結與展望87-89
• 5.1 研究工作總結87-88
• 5.2 研究工作展望88-89
• 參考文獻89-97
• 作者在學期間所獲的科研成果97

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張正江;曾國強;邵之江;王可心;陳曦;;過程系統(tǒng)變負荷下的數(shù)據(jù)校正與參數(shù)估計方法[J];化工學報;2012年06期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳楊;基于微分—代數(shù)混合方程機理模型的非線性預測控制[D];浙江大學;2011年

  本文關鍵詞：變負荷過程的可切換性能評估與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：365429