基于MLD的混雜系統(tǒng)控制及故障檢測與重構(gòu).pdf

1、隨著流程工業(yè)中控制對象越來越復(fù)雜，以及計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致了現(xiàn)代工業(yè)控制中計(jì)算復(fù)雜性大大增加及混雜系統(tǒng)的廣泛的存在。針對這類情況，本文利用混合邏輯動態(tài)系統(tǒng)(Mixed Logical Dynamical，MLD)理論研究了混雜系統(tǒng)的控制，改進(jìn)了混雜系統(tǒng)預(yù)測控制求解中的混合整數(shù)優(yōu)化問題求解算法；同時針對混雜系統(tǒng)的故障檢測和控制器重構(gòu)，研究了基于MLD模型的故障建模和檢測方法，給出了兩種基于冗余操作變量的控制器重構(gòu)方法，實(shí)現(xiàn)了對混雜系統(tǒng)的

2、控制。仿真結(jié)果表明了論文算法的有效性。本文的主要研究內(nèi)容和取得的成果體現(xiàn)在以下幾個方面： 在研究命題邏輯轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)不等式和利用二進(jìn)制編碼減少離散變量個數(shù)的基礎(chǔ)上，利用求解混合整數(shù)規(guī)劃問題的方法得到混雜系統(tǒng)的循環(huán)穩(wěn)態(tài)值，以解決混雜系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時可能存在極限環(huán)的問題；利用調(diào)解器性能指標(biāo)研究了混雜系統(tǒng)基于混合邏輯動態(tài)模型的預(yù)測控制。 研究了建立混雜系統(tǒng)的混合邏輯動態(tài)故障模型的方法，并分別對執(zhí)行器故障和傳感器故障下的混合邏輯動態(tài)

3、故障建模進(jìn)行了討論。提出了一種基于混合邏輯動態(tài)故障模型的滾動時域估計(jì)性能指標(biāo)，利用滾動時域估計(jì)的方法對混合邏輯動態(tài)故障模型的狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，并進(jìn)行故障檢測。討論了故障狀態(tài)下混雜系統(tǒng)的控制器重構(gòu)問題，給出了兩種基于冗余操作變量的混雜系統(tǒng)控制器重構(gòu)策略，實(shí)現(xiàn)了故障狀態(tài)下的混雜系統(tǒng)的控制。 基于混合邏輯動態(tài)的混雜系統(tǒng)預(yù)測控制、故障檢測以及控制器重構(gòu)中都存在著控制算法的求解問題，而控制算法最終都轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)優(yōu)化問題。本文提出了分支定界算