基于張量空間的切換控制系統(tǒng)性能評估研究.pdf

1、工業(yè)控制系統(tǒng)的性能評估是保證過程平穩(wěn)和安全運(yùn)行的關(guān)鍵?？刂葡到y(tǒng)性能評估可以早期檢測并診斷工藝設(shè)備及過程、控制設(shè)備的異常狀態(tài)及故障，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的有效維護(hù)、優(yōu)化控制參數(shù)，并通過適時適當(dāng)?shù)拇胧?，以避免過程運(yùn)行的不平穩(wěn)和不安全。自上世紀(jì)80年代末起，控制系統(tǒng)性能評估的研究得到了極大的發(fā)展。但是，對于由控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)組成的混合自動控制系統(tǒng)的性能評估目前仍然是一個開放問題。本文基于張量空間理論，研究切換控制系統(tǒng)的性能評估問題，對于控制系統(tǒng)與保

2、護(hù)系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)、優(yōu)化具有重要理論意義，有助于提高安全重要系統(tǒng)的安全性和可靠性。主要內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　(1)針對切換控制系統(tǒng)，提出了基于張量空間的性能基準(zhǔn)估計(jì)方法。在張量空間中，通過添加邏輯切換空間，綜合地表示控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)的相互作用關(guān)系，以描述控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)的強(qiáng)耦合作用?；诟唠A奇異值分解，構(gòu)建了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的評價切換控制系統(tǒng)性能的張量空間算法。仿真例子表明了張量方法比多模方法更合理和有效。
　　(2)針

3、對多變量切換線性系統(tǒng)，提出了切換系統(tǒng)的張量積表示定理。研究了切換系統(tǒng)張量積表示的穩(wěn)定性特性。構(gòu)建了在張量映射下的最小方差控制性能基準(zhǔn)。給出了描述切換系統(tǒng)動態(tài)行為和切換控制系統(tǒng)性能分析的框架。
　　(3)針對切換系統(tǒng)控制器性能評估，提出了基于協(xié)方差的張量方法。構(gòu)建了基于協(xié)方差張量的性能評估算法，并基于采樣數(shù)據(jù)張量的奇異值推導(dǎo)了計(jì)算方法。仿真例子和工業(yè)應(yīng)用驗(yàn)證了提出方法的有效性。
　　(4)基于張量空間方法，研究了控制系統(tǒng)和保護(hù)