全局工況系統(tǒng)預(yù)測控制及其應(yīng)用

定　價：￥35.00

作　者：	李少遠著
出版社：	科學(xué)出版社
叢編項：	系統(tǒng)與控制叢書
標　簽：	能源與動力工程

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ISBN：	9787030212573	出版時間：	2008-05-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	155	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　《全局工況系統(tǒng)預(yù)測控制及其應(yīng)用》內(nèi)容取材新穎、廣泛，結(jié)合實際，針對復(fù)雜大工業(yè)系統(tǒng)全局工況系統(tǒng)的優(yōu)化控制問題，從控制器參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整、多級串聯(lián)系統(tǒng)的整體優(yōu)化以及網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境下的系統(tǒng)優(yōu)化控制等幾個方面闡述了近年來的最新成果。全書共分10章，其內(nèi)容可以分為三部分。第一部分介紹針對大多數(shù)工業(yè)系統(tǒng)的底層控制回路所采用PID或者模糊控制器，研究提出了一種兩層結(jié)構(gòu)基于廣義預(yù)測控制性能指標的控制器參數(shù)調(diào)整方法；第二部分針對具有多級串聯(lián)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，提出了基于動態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化與參數(shù)估計集成方法的分布式預(yù)測控制算法，分析了算法的收斂性，證明了在滿足某些假設(shè)條件下迭代收斂解滿足原非線性優(yōu)化問題的最優(yōu)性必要條件；第三部分針對在網(wǎng)絡(luò)信息模式下的串聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，在基于Nash最優(yōu)分布式預(yù)測控制的研究基礎(chǔ)上，改進了優(yōu)化性能指標的選取，提出了一種基于鄰域優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)化預(yù)測控制策略，給出一種迭代的網(wǎng)絡(luò)化MPC設(shè)計方法。《全局工況系統(tǒng)預(yù)測控制及其應(yīng)用》適于從事控制科學(xué)與工程、計算機控制、系統(tǒng)工程和信息工程等專業(yè)的廣大科技人員閱讀，也可供高等院校相應(yīng)專業(yè)的師生參考。

作者簡介

　　第1章　緒論1.1　引言隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，DCS、現(xiàn)場總線等技術(shù)的廣泛應(yīng)用和信息網(wǎng)絡(luò)的建立，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，在煉鋼、軋鋼、煉油、發(fā)電、造紙、化工等生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)由許多局部子系統(tǒng)組成，在子系統(tǒng)之間，不但有物質(zhì)、能量的流通，而且有大量的信息流通，子系統(tǒng)之問存在著復(fù)雜的關(guān)聯(lián)。系統(tǒng)的外部環(huán)境和內(nèi)部干擾是多變的、不確定的。同時對生產(chǎn)過程的優(yōu)化目標提出了越來越高的要求，除了對單個生產(chǎn)裝置或局部子系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)化控制外，追求整個系統(tǒng)的全局優(yōu)化已是提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本的關(guān)鍵（萬百五，2003；Skogestad，2000a）。傳統(tǒng)的控制理論和方法一般將這類控制系統(tǒng)看做是一個多輸人多輸出的系統(tǒng)，用多變量系統(tǒng)的控制來概括，但是隨著系統(tǒng)維數(shù)的不斷增加，子系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)復(fù)雜性的不斷加強，采用傳統(tǒng)的控制理論和方法已經(jīng)不滿足現(xiàn)代工業(yè)牛產(chǎn)實時性發(fā)展的需要。現(xiàn)有的控制理論一般都足在一個回路中考慮問題，不考慮回路之間的關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性的提高，以及工業(yè)生產(chǎn)過程的上述新特點，對現(xiàn)有的控制理論和方法提出了新的挑戰(zhàn)。在復(fù)雜大工業(yè)過程中普遍存在著一種具有多級串聯(lián)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，由若干個子系統(tǒng)構(gòu)成，每個子系統(tǒng)可看做足獨立的局部控制系統(tǒng)，子系統(tǒng)之間存在著工藝流程方向上的關(guān)聯(lián)作用，即儀前一子系統(tǒng)的輸出影響后面的子系統(tǒng)，系統(tǒng)整體具有單向不可逆性。這類控制問題的控制目標多，例如，最終的產(chǎn)品質(zhì)量、系統(tǒng)的總體能量消耗最小等，不但要求對局部子系統(tǒng)進行局部控制優(yōu)化，而且要求最終實現(xiàn)系統(tǒng)的整體優(yōu)化，同時每一個子系統(tǒng)又存在著局部的控制自由度和各種約束。……

圖書目錄

編者的話
前言
第1章　緒論
1.1　引言
1.2　復(fù)雜大工業(yè)過程的特點
1.3　復(fù)雜大工業(yè)過程的控制結(jié)構(gòu)
1.4　復(fù)雜大工業(yè)過程的預(yù)測控制
1.5　復(fù)雜大工業(yè)過程的優(yōu)化
1.6　本書的安排
第2章串級廣義預(yù)測控制算法和系統(tǒng)性能分析
2.1　引言
2.2　串級控制系統(tǒng)
2.2.1　串級控制系統(tǒng)的特點
2.2.2　串級控制系統(tǒng)性能分析
2.3　串級廣義預(yù)測控制算法
2.3.1　基本廣義預(yù)測控制算法
2.3.2　串級廣義預(yù)測控制算法
2.3.3　控制算法步驟
2.3.4　數(shù)值仿真研究
2.4　鍋爐控制系統(tǒng)實驗研究
2.4.1　問題描述
2.4.2　實驗框圖
2.4.3　實驗結(jié)果
2.5　本章小結(jié)
第3章　大范圍工況系統(tǒng)PID控制器的參數(shù)調(diào)整
3.1　引言
3.2　兩層結(jié)構(gòu)預(yù)測PID控制算法
3.2.1　底層控制回路
3.2.2　優(yōu)化層控制回路
3.3　控制算法步驟
3.3.1　基于滾動窗口數(shù)據(jù)辨識算法
3.3.2　控制算法步驟和流程圖
3.4　控制算法性能分析
3.4.1　閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.4.2　閉環(huán)系統(tǒng)魯棒性分析
3.5　仿真實例
3.5.1　數(shù)值仿真
3.5.2　實驗研究
3.6　本章小結(jié)
第4章　大范圍工況系統(tǒng)模糊控制器參數(shù)優(yōu)化
4.1　引言
4.2　一類PID型模糊控制器參數(shù)優(yōu)化
4.2.1　一類PID型模糊控制器
4.2.2　基于多步預(yù)測性能指標的參數(shù)優(yōu)化
4.2.3　控制算法步驟
4.3　控制算法性能分析
4.4　仿真實例
4.4.1　線性系統(tǒng)仿真
4.4.2　非線性系統(tǒng)仿真
4.5　本章小結(jié)
第5章　大范圍工況系統(tǒng)并行結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法
5.1　引言
5.2　大范圍系統(tǒng)分散預(yù)測控制策略
5.2.1　分散控制和集中控制
5.2.2　分散型預(yù)測控制策略
5.3　動態(tài)優(yōu)化控制
5.3.1　分散子系統(tǒng)描述
5.3.2　局部狀態(tài)觀測器
5.4穩(wěn)態(tài)優(yōu)化問題
5.4.1　協(xié)調(diào)控制器
5.4.2　全局GPC優(yōu)化指標
5.4.3　底層優(yōu)化問題
5.4.4　上層優(yōu)化問題
5.5　仿真實例
5.6　本章小結(jié)
第6章基于DISOPE的串聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的分布式預(yù)測控制
第7章　基于鄰域優(yōu)化的串聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化預(yù)測控制
第8章　串聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的子目標魯棒實時優(yōu)化
第9章　空調(diào)系統(tǒng)的控制與優(yōu)化
第10章　結(jié)束語
參考文獻