混合系统理论在超市冰柜温度控制中的应用研究

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1、混合系统理论在超市冰柜温度控制中的应用研究摘要随着工业生产自动化程度和集成度的不断提高，混合特性在系统中的存在已经越来越普遍。从工业生产、交通运输、电力系统到日常生活，混合系统都随处可见。混合系统往往是指由事件驱动的离散事件系统和时间演化的连续变量系统交互作用而组成的一类复杂动态系统。连续和离散动态特性构成了混合系统的基本属性。这种混合动态特性的存在，使混合系统控制不仅要控制系统的连续演化过程，而且要监控系统的离散行为，能够反映两种特性间的相互作用。混合系统的提出与深入研究，为刻画连续与离散动力学特性两者间的耦合及其产生的复杂

2、的动力学现象、为人们理解自然和社会的一些复杂现象提供了一种有力的工具。由于连续和离散特性研究涉及两种不同的数学基础，两种系统的控制也基于各自的控制理论，综合描述连续和离散两类动态特性及其相互作用的困难，使混合系统控制理论和应用的发展至今仍很不完善。本文将探讨混合系统理论在超市冰柜温度控制中的应用。主要研究的内容如下：(1)总结了近十年来在混合系统方面研究的进展，包括混合系统的建模理论、控制方法和研究方法，指出了研究中的难点问题，对今后的研究做了展望。II(2)导出了超市冰柜系统的数学模型，并建立了其混合自动机模型，用MATLA

3、B中的SIMULINK和STATEFLOW进行了仿真。将有限状态机理论，状态图，流程图符号等结合起来，用图形的方式将事件驱动系统快速表达出来。(3)研究了混合系统的性质，并以简单的空调系统为例，给出了结论和仿真。(4)经推导，建立了超市冰柜系统的混合逻辑动态模型(MLD)，并介绍了基于MLD的混合系统建模方法，总结出MLD系统建模的三个步骤。(5)导出了超市冰柜系统基于MLD的混合系统预澳r控制模型，对超市冰柜系统基于MLD的混合系统预测控制进行了仿真研究，结果表明了基于MLD的混合系统预测控制方法可以较好地解决超市冰柜系统这

4、类分散控制系统的控制问题。论文最后对所做的工作进行了总结，并提出了今后需进一步研究的方向关键词：离散混合系统，混合自动机，状态流，混合逻辑动态，预测控制IIISTUDYONTHEAPPLICATIONOFHYBR【DSYSTEMTHEORYINTHETE量皿ERATURECONTROLOFSU-PERMARKETREFRIGERATIONSYSTEMABSTRACTWiththecontinuousimprovementofindustrialautomationandintegration，systemswithhybrid

5、characterismoreandmorepopular．Hybridsystemiswidelyusedinmanufacturingproduction，transportation，powersystemandordinarylife．Hybridsystemisacomplexdynamicsystemcomposedoftheinteractionofevent·—drivendiscrete··eventsubsystemsandcontinuous—timeevolvingsubsystems．Continuo

6、usanddiscretedynamiccharactersarethebasicattributesofhybridsystem．Becauseofthehybriddynamiccharacter,hybridsystemcontrolhastocontrolboththecontinuousevolvingprocessandmonitorthediscretebehaviorofthesystemandreflecttheinteractionofthesetwocharacters．Thepropositionand

7、researchofthehybridsystemprovideagoodtooltodescribeboththecouplingofcharactersofcontinuousanddiscreteIVdynamicsandthecomplexphenomenonofthecouplingandtounderstandsomecomplexphenomenoninnatureandsociety．becausetheresearchofcontinuousanddiscretecharactersconcernstwodi

8、fferentmathematicmodelsandthecontrolofthetwosystemsarebasedontheircontroltheoryrespectively,Describethesetwodynamiccharactersandtheirinter