工业控制系统性能评估PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

工业控制系统性能评估PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

“信息化与工业化两化融合研究与应用”丛书序1

前言1

第1章 工业控制系统性能评估概述1

1.1 引言1

1.2 控制器性能评估流程4

1.3 控制器性能评估方法与技术7

1.3.1 最小方差控制基准与Harris评估技术7

1.3.2 LQG控制性能评估方法11

1.3.3 用户自定义与基于历史数据的评估技术17

1.3.4 先进控制系统经济性能评估19

1.4 控制器性能评估工业应用21

1.4.1 控制器性能评估工业实施步骤21

1.4.2 工程化软件简介23

1.5 结论26

第2章 控制系统跟踪性能评估28

2.1 性能度量28

2.2 基于设定值相应数据的控制器评估30

2.2.1 标准指标30

2.2.2 评估方法31

2.2.3 阶跃响应时延的确定32

2.2.4 应用例子35

2.3 闲置指标检测缓慢控制36

2.3.1 控制迟滞的特征描述37

2.3.2 闲置指标37

2.3.3 操作条件和参数选择38

2.3.4 示例40

2.4 负载扰动抑制性能分析42

2.4.1 方法42

2.4.2 操作条件44

2.4.3 示例44

2.5 仿真研究比较46

2.6 本章小结47

第3章 基于初始闭环性能的单回路控制性能评估49

3.1 引言49

3.2 基于初始闭环系统的性能基准49

3.2.1 最小方差基准50

3.2.2 基于初始闭环系统的性能基准51

3.2.3 两性能基准分析52

3.2.4 仿真分析53

3.3 新基准在多变量控制系统性能评估中的应用55

3.3.1 交互矩阵与多变量最小方差控制55

3.3.2 多变量系统性能基准56

3.4 精馏塔过程分析58

3.5 本章小结60

第4章 PID单回路控制性能评估61

4.1 引言61

4.2 LTI系统PID控制回路的模型与输出方差62

4.2.1 离散时间传递函数模型63

4.2.2 脉冲响应矩阵模型64

4.2.3 PID控制器参数与系统输出方差的关系66

4.3 PID控制系统的最小可达输出方差67

4.3.1 最小可达输出方差的传统描述方法68

4.3.2 改进的问题描述68

4.3.3 秩一约束与矩阵迹不等式约束分析72

4.4 基于迭代凸规划的求解算法74

4.4.1 罚函数法与非凸约束74

4.4.2 算法步骤76

4.4.3 算法的初始化与收敛性76

4.5 仿真研究78

4.6 本章小结80

第5章 基于时滞信息的多变量控制性能评估81

5.1 引言81

5.2 基于时滞信息的性能基准估计81

5.2.1 多变量最小方差基准的上界81

5.2.2 交互矩阵的阶次84

5.2.3 多变量最小方差基准的下界85

5.3 仿真分析87

5.4 本章小结91

第6章 基于子空间方法的LQG性能评估92

6.1 引言92

6.2 子空间辨识方法93

6.3 LQG性能指标96

6.3.1 LQG性能基准定义96

6.3.2 LQG问题的一般求解方法97

6.4 基于子空间方法的LQG性能基准98

6.5 精馏塔过程分析101

6.6 基于LQG性能基准的控制器优化设计103

6.6.1 粒子群优化算法103

6.6.2 基于性能基准的LQG控制器设计104

6.7 溶剂回收过程研究106

6.8 本章小结110

第7章 基于数据驱动的多工况过程控制性能评估111

7.1 引言111

7.2 基于协方差的数据驱动型的性能评估方法112

7.3 正确选择性能基准数据的必要性115

7.4 基于综合相似因子的多工况性能评估116

7.4.1 PCA相似因子117

7.4.2 几何距离相似因子117

7.4.3 综合相似因子118

7.4.4 多工况过程性能评估步骤118

7.5 案例分析119

7.5.1 仿真例子119

7.5.2 工业例子120

7.6 本章小结122

第8章 模型不确定条件下预测控制经济性能评估123

8.1 引言123

8.2 MPC经济性能评估124

8.3 模型不确定性及鲁棒线性规划126

8.3.1 二次锥规划126

8.3.2 鲁棒线性规划126

8.4 模型不确定条件下的约束调整与方差调整128

8.5 仿真分析131

8.6 本章小结133

第9章 基于多参数规划的MPC稳态层软约束优化处理134

9.1 引言134

9.2 问题描述135

9.3 多参数线性规划137

9.3.1 参数规划理论分析与算法137

9.3.2 数值例子143

9.4 基于多参数线性规划的MPC稳态目标计算的软约束处理146

9.5 仿真分析149

9.6 本章小结151

第10章 线性多变量系统模型失配检测与定位152

10.1 引言152

10.2 MPC层模型失配检测153

10.3 有外部激励信号的残差获取方法156

10.4 无外部激励信号的残差获取方法158

10.5 仿真实例160

10.6 工业数据案例研究165

10.7 本章小结168

第11章 非线性多变量系统模型失配检测与定位170

11.1 引言170

11.2 预备知识170

11.2.1 互信息的定义170

11.2.2 互信息的估计171

11.2.3 置信限的获取172

11.3 模型失配检测173

11.3.1 非线性相关的直观实例174

11.3.2 模型失配检测与定位176

11.3.3 模型失配定位177

11.4 仿真实例179

11.4.1 线性MPC控制器多变量系统179

11.4.2 非线性MPC控制器多变量系统180

11.5 工业应用183

11.6 本章小结185

第12章 基于迭代学习的工业双层模型预测控制性能优化186

12.1 引言186

12.2 经济性能评估的框架187

12.2.1 经济性能评估问题描述187

12.2.2 LQG经济性能评估存在的问题189

12.3 ILC提升MPC控制系统经济性能的策略190

12.3.1 基于ILC的经济性能设计（EPD）问题求解190

12.3.2 改进方差的灵敏度分析192

12.3.3 ILC的收敛性分析196

12.4 仿真测试197

12.4.1 单输入单输出系统198

12.4.2 多输入多输出系统201

12.5 本章小结205

12.6 本章附录205

参考文献207

索引217