混雜系統(tǒng)的提出是離散事件系統(tǒng)的深入研究和現(xiàn)代工業(yè)過程控制的需要。利用混雜系統(tǒng)的理論，工業(yè)過程控制可以充分利用人工智能與計算智能、運籌學以及應用邏輯學等相關知識，為解決大規(guī)模復雜系統(tǒng)建模以及綜合優(yōu)化控制問題提供新的思路和新的方法。本文建立了結合邏輯規(guī)則的工業(yè)過程模型，提出了結合約束程序的混合整數(shù)非線性規(guī)劃算法，并將這些理論和方法應用到工業(yè)過程實際中。 本文主要成果及創(chuàng)新包括： 1．結合機理建模和數(shù)據(jù)建模，利用機理建模的方法建立系統(tǒng)的基本的狀態(tài)方程，再利用專家的知識、操作工的經(jīng)驗、系統(tǒng)本身的邏輯關系，將這二者聯(lián)系在一起，建立系統(tǒng)的結合邏輯與規(guī)則的混雜模型，討論了此類混雜模型穩(wěn)定性的定義，并給出了基于預測控制的設計控制器方法以及預測控制系統(tǒng)穩(wěn)定性條件。 2．本文針對結合邏輯的工業(yè)過程混雜模型，提出了結合約束程序（CP）的混合整數(shù)非線性規(guī)劃（MFNLP）算法，采用CP方法求解模型的可行點，并采用MILP／CP方法求解算法中的MILP主問題，通過計算實例可看出，采用這種算法比采用通用的轉化成MINLP方法的計算時間大為減少。 3．應用結合邏輯規(guī)則的工業(yè)過程混雜模型的方法，... 

【文章來源】：浙江大學浙江省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 混雜系統(tǒng)建模概述
        1.2.1 基于自動機的混雜系統(tǒng)模型
        1.2.2 混雜Petri網(wǎng)模型
        1.2.3 混合邏輯動態(tài)模型
        1.2.4 程序語言模型
    1.3 混雜系統(tǒng)控制問題研究現(xiàn)狀
    1.4 優(yōu)化、邏輯及其相結合問題研究現(xiàn)狀
        1.4.1 混合整數(shù)線性規(guī)劃
        1.4.2 混合整數(shù)非線性規(guī)劃
        1.4.3 邏輯，優(yōu)化及約束程序
            1.4.3.1 優(yōu)化中基于邏輯的方法
            1.4.3.2 混合整數(shù)規(guī)劃中的邏輯
            1.4.3.3 邏輯和數(shù)學規(guī)劃之間的聯(lián)系
            1.4.3.4 約束程序和約束滿足
            1.4.3.5 優(yōu)化和約束程序結合的框架
    1.5 結束語
第二章 結合邏輯和規(guī)則的工業(yè)過程建模方法與預測控制
    2.1 引言
    2.2 混雜模型的建立
    2.3 混雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性
    2.4 混雜模型的預測控制
    2.5 混合邏輯線性規(guī)劃及混合邏輯非線性規(guī)劃算法
    2.6 結論
第三章 結合約束程序的MINLP算法
    3.1 引言
    3.2 約束程序概述
    3.3 算法
        3.3.1 混合MILP／CP算法
        3.3.2 主問題
        3.3.3 界限特性
        3.3.4 算法步驟
        3.3.5 收斂性和最優(yōu)性的證明
        3.3.6 整數(shù)分割
    3.4 計算實例
    3.5 結束語
第四章 基于其它邏輯方法在工業(yè)中的應用
    4.1 時序邏輯在水工業(yè)過程中的應用
        4.1.1 ITL的語法
        4.1.2 ITL的語義
        4.1.3 水工業(yè)系統(tǒng)實例
    4.2 混合邏輯動態(tài)法在污水處理中的應用
        4.2.1 混合邏輯動態(tài)方法
        4.2.2 活性污泥法中除氮模型的建立
        4.2.3 預測控制算法
        4.2.4 仿真結果
    4.3 結論
第五章 城市污水處理的建模及優(yōu)化控制
    5.1 引言
    5.2 活性污泥法常見模型簡化方法
        5.2.1 重建新模型
        5.2.2 簡化模型
    5.3 結合邏輯規(guī)則的混雜建模方法
    5.4 預測控制
    5.5 仿真結果
    5.6 結論
第六章 結論
    6.1 工作總結
    6.2 進一步研究的問題
參考文獻
致謝
附: 作者攻讀博士學位期間完成的主要論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一類開關混雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制設計[J]. 王澤寧,費樹岷,馮純伯.  東南大學學報(自然科學版). 2002(03)
[2]活性污泥法動力學模型的研究與發(fā)展[J]. 彭永臻,高景峰,隋銘?zhàn)?  給水排水. 2000(08)
[3]生產(chǎn)過程綜合自動化中的在線優(yōu)化（Ⅱ）[J]. 錢積新,鮑立威,邵之江,張余岳.  石油化工自動化. 1998(05)
[4]離散事件系統(tǒng)理論研究和應用進展（Ⅰ）[J]. 鄭應平.  控制與決策. 1996(02)
[5]時段演算綜述[J]. 李曉山,周巢塵.  計算機學報. 1994(11)



本文編號：3633575