先进控制策略与软件实现及应用研究

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1、浙江大学博士学位论文先进控制策略与软件实现及应用研究姓名：王跃宣申请学位级别：博士专业：控制科学与工程指导教师：褚健;苏宏业2003.2.14567值；在模型预测控制方面，本文分析了模型预测控制算法的基本原理以及控制算法，结合从法国引进的Hiecon多变量预测控制技术，讨论了利用Hiecon预测控制策略解决约束多变景过程的协调控制问题。在分布式组件技术研究方面，本文详细分析了其技术发展历史、主流模型、建模原理及其在：l：业自动化中的应用基础，针对现有先进控制软件产品存在的不足，提出用多层分布式组件化设计模式进行先进控制软件的研发。针对软测量技术在工程实施过程中遇到的各类问题和功能需求上

2、的反馈，同时考虑到工程应用和市场的前景，结合本文介绍的软测量技术，以通用软测量软件包的研究开发与应用实施为主线，介绍了组件化软测量软件包的设计原理、基本框架和特点，并给出了软测量软件各个组件的设计方案。该软测量软件包在某化纤厂精对苯二甲酸(PTA)生产装置上获得了成功应用，其实际应用效果验证了软件的有效性和可行性。在模墨《辨识与系统建模方面，研究开发的工业过程对象模型辨识软件，可在实际工业生产环境下获得现场装置试验数据与支持实际工业过程的动态数学模型运算。本文采用了基于参数方差的全局辨识技术，利用多层分布式组件技术研究建立了开放通用的分布式组件化工业过程对象模型辨识软件APC．Glid

3、e，文中详细介绍了该软件的设计原理和方案、应用框架、功能特点及其在工业过程中的应用，并在工业现场使用中验证了该全局辨识算法及其辨识软件能够显著提高实际工业过程控制系统建模的效率。针对先进控制策略中应用最为广泛的模型预测控制技术，结合Hiecon算法，提出了基丁COM的多层分布式组件化先进控制软件包的设计思想，以先进控制软件的研究开发与应用实施为主线，文中介绍了多层分布式先进控制软件的设计原理、体系结构和特点，并给出其界面层、业务层、数据层和接口层的具体实现技术和方法。成功开发的先进控制软件具有很好的开放性、伸缩性、可靠性和可维护性，产品化和工程化程度高。该先进控制一[程化软件包已经在企

4、业过程控制技术改造中取得了显著的应用业绩。最厉，在总结全文的基础上，提出了若干有待进一步深入研究和探索的问题和对未来发展的展望。>／广＼／关键阋：先进控制策略；软测量；全局辨识：模型预测控制：多层；分布式组件；软件技爿F精对苯二甲酸。，塑三查兰苎主堂堡丝苎．——ABSTRACTControlsystemsofmodemindustrialprocessesbecomelargeandcomplexrecently．Ittendstosatisfythemoreandmorerigorousrequirementsinproductsquality,productionefficienc

5、y,systemsafetyaswellastheconcemwiththeenvironmentalimpact．ThetraditionalP1Dcontrolstrategyisunabletosolvethecontrolproblemsofcomplexproductionprocesseswiththemulti-variable，highlynon—linearandcoupledwithgreattimevaryinganddelay．Itleadstoailimperativeneedtoenhanceresearchanddevelopmentonnewcontro

6、lstrategies．Therequirementsofhighcontrolperformanceofenterprisesandfastdevelopmentofcontroltheoryandcomputertechnologyhaveboostedtheresearchandapplicationofadvancedcontrolstrategies．ThedevelopmentofmodemnetworkandsoftwaretechnologiesisflOWinitiatinganewtechnologicalrevolutioninprocesscontr01．Int

7、hepastfewdecades，alotofcommercializedsoflwaresonadvancedcontrolhavebeendevelopedandappliedinindustrialprocesses．However'thereexistsabiggapintheresearchanddevelopmentonadvancedcontrolstrategiesbetweendomesticprogressandworlda