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1、上海交通大学硕士学位论文复杂工业过程系统基于定量分析的控制结构选择研究姓名：陈洲申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：王伟20060201上海交通大学硕士学位论文上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文保密在年解密后适用本授权书本学位论文属于不保密请在以上方框内打学位论文作者签名陈洲指导教师签名王伟日期2006年2
2、月17日日期2006年2月17日第4页共75页上海交通大学硕士学位论文复杂工业过程系统基于定量分析的控制结构选择研究摘要随着现代工业向大型化集成化方向发展,一方面,工业生产对复杂工业过程控制的总体性能要求不断提高;另一方面,人们面临的控制对象由于集成而日趋复杂.因而,一个性能优良的控制系统是在对各个层次上进行各种约束及其要求的权衡的结果,也是在各个层次上进行控制集成的结果此时,控制系统的设计,最基本的问题不是发展更复杂的控制,给出更复杂的控制率,而是如何选一个良好的控制结构,并对控制特性加以评估但是大多数的关于的的书本论文和软件只是考虑控制器的设计步骤忽略了对一个系统性的进
3、行控制结构设计分析定量分析的控制结构选择也是设计一个控制系统的重要的一步本论文主要工作由以下几个方面组成1基于关联分析的结构选择方法主要研究相对增益阵的一些性质相对增益阵与条件数的关系大的RGA元素对于控制品质的影响动态条件下的RGA对解耦控制系统性能的影响2基于系统鲁棒性的控制结构选择讨论了工业过程控制结构选择的系统鲁棒性及数学描述并给出了鲁棒性能数RPN及改进的指标作为衡量一个系统的可控性指标来衡量给定的系统达到期望性能潜在的困难程度第5页共75页上海交通大学硕士学位论文关键字控制结构选择鲁帮性能数RPN对增益阵RGA条件数第6页共75页上海交通大学硕士学位论文Rese
4、archchoiceofthecontrolstructurebasedonthecomplicatedindustrialcontrolsystemAbstractWiththedevelopmentoftheindustrialcontrol,ontheonehand,industrialprocessrequirehighperformance,ontheotherhand,thecontrolplantbecomemoreandmorecomplicated.So,acontrolsystemwithgoodperformanceisbasedontheallkin
5、dsofrestrictionsandrequirement,atthesametime,itistheresultofintegrationinmanylayers.So,thedesignofthecontrollerisnotthemainquestiontodevelopamorecomplicatedcontrolmeasure,quantitativecontrollabilitymeasuresaboutthecontrolstructurearekeyingredients.But,mostbooks,papers,andsoftwareaboutcontr
6、olsystemhaveonlyconsideredthecontrollerdesignstepofthecontroldesigntask.Forasystematicprocedure,quantitativecontrollabilitymeasuresarekeyingredientsAwrongchoiceofthecontrolstructuremayputfundamentallimitationsonthesystem’sperformancewhichcannotbeovercomeevenbyadvancedcontrollerdesignmethod
7、sMaincontentofthepaperandstructureareasfollowing:1)Choiceofthecontrolstructurebasedonconjunctionanalysis:researchsomecharactersofRGA,therelationshipbetweenRGAand第7页共75页上海交通大学硕士学位论文conditionnumber,implicationoflargeRGAelementsoncontrolperformtheRGAeffectofcontr
