在現(xiàn)代流程工業(yè)中,過程控制對(duì)象日益復(fù)雜以及對(duì)控制精度的要求日益提高,工業(yè)過程控制中連續(xù)過程動(dòng)態(tài)和離散事件動(dòng)態(tài)的混雜特性越來(lái)越明顯,傳統(tǒng)的理論方法對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行建模和控制,已很難滿足控制要求。針對(duì)這種情況,本文采用混合邏輯動(dòng)態(tài)（Mixed Logical Dynamical,MLD）模型理論,進(jìn)行混雜系統(tǒng)的建模、控制與形式驗(yàn)證研究。本文在前人研究工作的基礎(chǔ)上,對(duì)混雜系統(tǒng)理論作了進(jìn)一步的研究和探索。研究的內(nèi)容包括基于MLD的混雜系統(tǒng)控制和形式驗(yàn)證研究?jī)蓚�(gè)部分,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:深入研究了混合邏輯動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模機(jī)理,討論了邏輯命題的轉(zhuǎn)換及其線性整數(shù)規(guī)劃的方法,分別以機(jī)理建模和Hysdel方法建立了CSTR系統(tǒng)的MLD模型,總結(jié)了混雜系統(tǒng)不同模型之間的等價(jià)性。將傳統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制應(yīng)用到基于MLD模型的混雜系統(tǒng)中,研究了混合邏輯動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的開環(huán)約束最優(yōu)控制,分別探討了基于MIQP和MILP問題的模型預(yù)測(cè)控制,通過數(shù)值仿真驗(yàn)證了兩種算法的有效性。探討了定理證明和模型檢驗(yàn)兩種混雜系統(tǒng)形式驗(yàn)證方法,詳細(xì)介紹了基于模型檢驗(yàn)的形式驗(yàn)證工具,利用CheckMate驗(yàn)證工具對(duì)彈跳球系統(tǒng)進(jìn)行了形式驗(yàn)證的仿真研... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的來(lái)源及意義
    1.2 混雜系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 混雜系統(tǒng)建模
        1.2.2 混雜系統(tǒng)控制
        1.2.3 混雜系統(tǒng)應(yīng)用
        1.2.4 混雜系統(tǒng)形式驗(yàn)證
    1.3 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 混雜系統(tǒng)混合邏輯動(dòng)態(tài)建模
    2.1 混合邏輯動(dòng)態(tài)（MLD）模型
        2.1.1 命題演算與線性整數(shù)規(guī)劃
        2.1.2 Hysdel語(yǔ)言建模
    2.2 基于MLD的CSTR建模研究
        2.2.1 CSTR工藝過程及數(shù)學(xué)分析
        2.2.2 CSTR模型線性化
        2.2.3 CSTR系統(tǒng)MLD建模
    2.3 模型等價(jià)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于混合邏輯動(dòng)態(tài)模型的預(yù)測(cè)控制研究
    3.1 模型預(yù)測(cè)控制（Model Predictive Control，MPC）
        3.1.1 模型預(yù)測(cè)控制的發(fā)展
        3.1.2 預(yù)測(cè)控制的基本原理
    3.2 基于MLD的混雜系統(tǒng)優(yōu)化控制
        3.2.1 混合MLD的穩(wěn)定性分析
        3.2.2 混合邏輯動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的開環(huán)約束最優(yōu)控制
    3.3 基于MLD的模型預(yù)測(cè)控制
        3.3.1 基于MIQP的MLD系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制
        3.3.2 基于MILP的MLD系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制
    3.4 本章小結(jié)
第4章 混雜系統(tǒng)形式化驗(yàn)證研究
    4.1 混雜系統(tǒng)形式驗(yàn)證基本原理
        4.1.1 混雜系統(tǒng)形式化驗(yàn)證
        4.1.2 混雜系統(tǒng)形式驗(yàn)證方法
    4.2 混雜系統(tǒng)驗(yàn)證工具
    4.3 形式驗(yàn)證仿真研究
        4.3.1 彈跳球系統(tǒng)描述
        4.3.2 彈跳球的CheckMate模型
        4.3.3 仿真結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于MLD的CSTR混雜形式驗(yàn)證技術(shù)
    5.1 混合邏輯動(dòng)態(tài)系統(tǒng)形式驗(yàn)證問題
    5.2 MLD系統(tǒng)形式驗(yàn)證的一般步驟
    5.3 基于數(shù)學(xué)規(guī)劃的MLD系統(tǒng)形式驗(yàn)證
        5.3.1 基于MLD的形式驗(yàn)證算法研究
        5.3.2 算法的復(fù)雜性
    5.4 基于MLD的CSTR形式驗(yàn)證
        5.4.1 簡(jiǎn)單系統(tǒng)驗(yàn)證實(shí)例
        5.4.2 基于MLD的CSTR形式驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄A 基于HYSDEL語(yǔ)言的CSTR系統(tǒng)MLD模型
    附錄B MLD預(yù)測(cè)控制問題轉(zhuǎn)化為MIQP問題
攻讀碩士期間學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電廠濕法煙氣脫硫過程優(yōu)化控制研究[J]. 史運(yùn)濤,孫德輝,李正熙,李志軍,年四成,高東杰.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(22)
[2]基于MLD模型的CSTR建模和控制（英文）[J]. 杜靜靜,宋春躍,李平.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2007(04)
[3]一類混雜系統(tǒng)Petri網(wǎng)模型的優(yōu)化算法的研究[J]. 曹銳,李宏光,李昊陽(yáng).  微計(jì)算機(jī)信息. 2005(01)
[4]預(yù)測(cè)控制可行性與約束優(yōu)先級(jí)的混雜處理[J]. 王宇紅,黃德先,高東杰,金以慧.  控制與決策. 2004(08)
[5]東北電網(wǎng)混雜自動(dòng)電壓控制的研究[J]. 胡偉,梅生偉,盧強(qiáng),洪軍,劉家慶.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2004(01)
[6]含狀態(tài)與輸入約束的一類混雜系統(tǒng)優(yōu)化控制[J]. 張聚,李平.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2003(02)
[7]一類開關(guān)混雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制設(shè)計(jì)[J]. 王澤寧,費(fèi)樹岷,馮純伯.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(03)
[8]切換系統(tǒng)優(yōu)化控制方法研究[J]. 尹增山,李平,高春華.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2002(02)
[9]非線性模型預(yù)測(cè)控制的現(xiàn)狀與問題[J]. 陳虹,劉志遠(yuǎn),解小華.  控制與決策. 2001(04)
[10]預(yù)測(cè)控制性能研究的新進(jìn)展[J]. 席裕庚,耿曉軍,陳虹.  控制理論與應(yīng)用. 2000(04)

博士論文
[1]混雜系統(tǒng)理論及在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 張聚.浙江大學(xué) 2005
[2]結(jié)合邏輯與規(guī)則的工業(yè)過程建模和優(yōu)化控制的研究[D]. 張立炎.浙江大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3103263