基于数据的非侵入式闭环工业系统模型失配检测

发布时间：2022-08-11 21:03

　　随着科技的飞速发展,工业控制系统变得越来越复杂化和智能化,系统的控制性能要求更为严格。控制系统在投入运行的初期一般能够满足企业的控制和生产目标。然而,随着系统的运行,系统内部和外部的不确定性会导致工业系统的控制性能退化,其中模型失配是其主要原因之一。因此,为了实现工业控制系统安全且高效地运行,模型失配的检测和诊断必不可少。目前,有关研究成果主要采用侵入式的方法检测模型失配。这些方法需要在正常运行的工业系统的设定点或操纵变量上加入额外的激励信号,这必然会打扰工业过程的正常运行,造成能源和原材料的浪费。另一方面,大部分的模型失配检测技术仅针对于模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）系统,然而任何基于模型的控制器都可能出现模型失配。针对上述问题,本文利用常规的闭环工业数据,提出了基于内模控制（Internal Model Control,IMC）结构的非侵入式模型失配检测方法。和传统的方法相比,本文提出的方法不仅不需要引入外界激励信号,而且适用于所有基于模型的控制器;此外,模型失配的检测独立于控制器的调节和动态的外部干扰。本文的研究内容具体如下:提出了带有指... 

【文章页数】：144 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
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1 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文研究内容及结构安排
2 带有EWMA批间控制器的半导体制程的模型失配检测
    2.1 引言
    2.2 带有EWMA批间控制器的半导体生产过程
    2.3 白噪声和扰动模型的估计
    2.4 基于数据的半导体制程的模型失配检测
    2.5 仿真和实例研究
    2.6 本章小结
3 基于自适应Lasso的SISO闭环控制系统的模型失配检测
    3.1 引言
    3.2 基于IMC结构的闭环系统的干扰更新
    3.3 基于自适应Lasso方法的干扰模型估计
    3.4 模型失配的检测
    3.5 仿真和实例研究
    3.6 本章小结
4 基于自适应Lasso的MIMO闭环控制系统的模型失配检测
    4.1 引言
    4.2 MIMO控制系统的白噪声
    4.3 MIMO控制系统的模型失配检测
    4.4 仿真和实例研究
    4.5 本章小结
5 闭环控制系统模型失配的统计在线监控
    5.1 引言
    5.2 模型评价指标
    5.3 模型评价指标的在线监控
    5.4 仿真和实例研究
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录 I 攻读博士学位期间发表和投稿的论文与专利目录
附录 II 攻读博士学位期间参与的科研项目
附录 III 公开发表和投稿的学术论文与博士学位论文的关系


【参考文献】：
博士论文
[1]控制回路的性能监控、诊断与改善[D]. 李晨.华东理工大学 2015
[2]基于马尔科夫参数的模型失配检测与处理研究[D]. 王洪.浙江大学 2013
[3]数据驱动的多变量控制系统性能监测与诊断[D]. 陈贵.浙江大学 2013
[4]基于最小方差基准的非线性控制系统性能评估研究[D]. 张志.上海交通大学 2013



本文编号：3675384