過程工業(yè)的快速發(fā)展促使換熱網(wǎng)絡(luò)日益大型化和復雜化,各物流之間耦合度較高,局部的溫度波動會傳遞到與之相關(guān)聯(lián)的換熱器從而干擾整個系統(tǒng)的正常運行。因此,研究如何合理地設(shè)置溫度測點監(jiān)測換熱網(wǎng)絡(luò)中的溫度波動情況,并設(shè)置旁路及時調(diào)控目標溫度具有重要意義。首先,以換熱器為節(jié)點,將換熱器之間的干擾傳遞抽象為邊,構(gòu)建復雜網(wǎng)絡(luò)模型。然后結(jié)合“下游路徑”理論為該網(wǎng)絡(luò)模型賦權(quán),最終得到換熱網(wǎng)絡(luò)的有向加權(quán)的復雜網(wǎng)絡(luò)模型。其次,基于復雜網(wǎng)絡(luò)傳播源定位的觀察點部署策略,提出換熱網(wǎng)絡(luò)溫度測點設(shè)置方法,應(yīng)用Fast Newman算法對上述模型進行社團劃分,然后用復雜網(wǎng)絡(luò)分析軟件UCINET6.0計算節(jié)點介數(shù)中心性,根據(jù)文獻選擇每個社團中介數(shù)中心性前20%的節(jié)點設(shè)置溫度測點。然后,權(quán)衡可控性與經(jīng)濟性兩方面因素,給出兩種旁路位置確定方法。在可控性要求較高時,基于復雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可控性理論,提出了換熱網(wǎng)絡(luò)全局可控的旁路位置確定法,該算法不僅通過設(shè)置最少的旁路實現(xiàn)了換熱網(wǎng)絡(luò)的全局可控,還實現(xiàn)了對換熱網(wǎng)絡(luò)控制性能的優(yōu)化。當旁路數(shù)目受限時,基于復雜網(wǎng)絡(luò)目標控制理論,提出了重要節(jié)點可控的旁路位置確定法,在保證其重要節(jié)點可控的同時,減少旁... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
        1.1.1 換熱網(wǎng)絡(luò)溫度測點分析及可控性研究綜述
    1.2 復雜網(wǎng)絡(luò)概述
        1.2.1 復雜網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計特征
        1.2.2 復雜網(wǎng)絡(luò)的中心性
        1.2.3 復雜網(wǎng)絡(luò)觀察點部署策略與控制理論研究綜述
            1.2.3.1 基于傳播源定位的觀察點部署策略研究進展
            1.2.3.2 復雜網(wǎng)絡(luò)控制理論綜述
    1.3 本文的研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
    1.4 課題創(chuàng)新
2 換熱網(wǎng)絡(luò)的復雜網(wǎng)絡(luò)模型建立及其溫度測點確定
    2.1 換熱網(wǎng)絡(luò)的復雜網(wǎng)絡(luò)模型建立
        2.1.1 基于換熱器和換熱管路的網(wǎng)絡(luò)模型
        2.1.2 基于換熱網(wǎng)絡(luò)干擾傳遞規(guī)律的網(wǎng)絡(luò)模型
    2.2 換熱網(wǎng)絡(luò)模型對比、選擇與改進
        2.2.1 換熱網(wǎng)絡(luò)模型對比
        2.2.2 換熱網(wǎng)絡(luò)模型選擇與改進
    2.3 換熱網(wǎng)絡(luò)溫度測點確定
        2.3.1 社團劃分算法對比與選擇
        2.3.2 基于社團劃分的溫度測點確定
3 換熱網(wǎng)絡(luò)旁路位置確定及控制魯棒性分析
    3.1 全局可控的換熱網(wǎng)絡(luò)旁路位置確定
        3.1.1 建立換熱網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)表達式
        3.1.2 計算復雜網(wǎng)絡(luò)連邊(節(jié)點)控制能力
        3.1.3 換熱網(wǎng)絡(luò)全局可控的旁路位置確定
    3.2 重要節(jié)點可控的換熱網(wǎng)絡(luò)旁路位置確定
        3.2.1 DWNodeRank算法計算節(jié)點重要性
            3.2.1.1 基于DWNodeRank算法的節(jié)點入度重要性排序
            3.2.1.2 基于DWNodeRank算法的節(jié)點出度重要性排序
        3.2.2 基于貪心算法的目標控制驅(qū)動節(jié)點確定
    3.3 換熱網(wǎng)絡(luò)控制魯棒性分析
        3.3.1 控制魯棒性研究方法對比與選擇
        3.3.2 基于節(jié)點失效的控制魯棒性分析
            3.3.2.1 單節(jié)點攻擊的控制魯棒性分析
            3.3.2.2 節(jié)點級聯(lián)失效的控制魯棒性分析
        3.3.3 基于連邊失效的控制魯棒性分析
            3.3.3.1 部分邊失效的控制魯棒性分析
            3.3.3.2 連邊級聯(lián)故障的控制魯棒性分析
4 案例分析
    4.1 案例一
        4.1.1 換熱網(wǎng)絡(luò)溫度測點確定
        4.1.2 全局可控的換熱網(wǎng)絡(luò)旁路位置確定
        4.1.3 重要節(jié)點可控的換熱網(wǎng)絡(luò)旁路位置確定
        4.1.4 換熱網(wǎng)絡(luò)控制魯棒性分析
            4.1.4.1 單節(jié)點攻擊的控制魯棒性分析
            4.1.4.2 節(jié)點級聯(lián)失效的控制魯棒性分析
            4.1.4.3 連邊級聯(lián)失效的控制魯棒性分析
            4.1.4.4 部分邊失效的控制魯棒性分析
    4.2 案例二
        4.2.1 換熱網(wǎng)絡(luò)溫度測點確定
        4.2.2 全局可控的換熱網(wǎng)絡(luò)旁路位置確定
        4.2.3 重要節(jié)點可控的換熱網(wǎng)絡(luò)旁路位置確定
        4.2.4 換熱網(wǎng)絡(luò)控制魯棒性分析
            4.2.4.1 單節(jié)點攻擊的控制魯棒性分析
            4.2.4.2 節(jié)點級聯(lián)失效的控制魯棒性分析
            4.2.4.3 連邊級聯(lián)失效的控制魯棒性分析
            4.2.4.4 部分邊失效的控制魯棒性分析
    4.3 案例三
        4.3.1 換熱網(wǎng)絡(luò)溫度測點確定
        4.3.2 全局可控的換熱網(wǎng)絡(luò)旁路位置確定
        4.3.3 重要節(jié)點可控的換熱網(wǎng)絡(luò)旁路位置確定
        4.3.4 換熱網(wǎng)絡(luò)控制魯棒性分析
            4.3.4.1 單節(jié)點攻擊的控制魯棒性分析
            4.3.4.2 節(jié)點級聯(lián)失效的控制魯棒性分析
            4.3.4.3 連邊級聯(lián)失效的控制魯棒性分析
            4.3.4.4 部分邊失效的控制魯棒性分析
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
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【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于復雜網(wǎng)絡(luò)理論的換熱網(wǎng)絡(luò)邊重要性排序及其控制驅(qū)動邊識別[J]. 劉曉強,王政,董云青,袁健寶,秦艷.  計算機與應(yīng)用化學. 2018(04)
[2]基于子圖抽取的在線社交網(wǎng)絡(luò)多傳播源點定位方法[J]. 張錫哲,張聿博,呂天陽,付世海,張斌.  中國科學:信息科學. 2016(04)
[3]復雜網(wǎng)絡(luò)的可控性及算法[J]. 尹紅麗,紀志堅,張嗣瀛.  系統(tǒng)科學與數(shù)學. 2015(11)
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碩士論文
[1]基于復雜網(wǎng)絡(luò)的化工過程層次SDG故障傳播特性的研究[D]. 姜英.青島科技大學 2018
[2]基于復雜網(wǎng)絡(luò)理論的換熱網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要性研究[D]. 孫錦程.青島科技大學 2017
[3]面向復雜網(wǎng)絡(luò)可控性的最小驅(qū)動點集枚舉及優(yōu)化選取算法研究[D]. 王哲.東北大學 2013
[4]面向網(wǎng)絡(luò)擴散源點定位的觀察點部署策略研究及定位算法優(yōu)化[D]. 晏迪.東北大學 2013
[5]換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化合成及其控制策略研究[D]. 楊輝.浙江工業(yè)大學 2009



本文編號：3491188