数据驱动的过程分解与分布式预测控制系统开发开题报告
2020-07-19 18:51:26
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述 1课题的研究背景和应用价值 随着我国综合国力的不断发展,化工工业水平不断提高,很大程度上改善了人民的生活水平,农业、工业、服务业、汽车、医药等行业也依赖于化工水平的发展,在我国或者是其他国家,化工工业的产出在国家的经济收入中都占据着很大的比重。
我国的化工工业起步于上个世纪50年代,虽相较于发达国家,我国随起步晚,且途中经历很多波折,但是由于我国不断汲取新技术且教育也大跨步发展,使得我国逐渐跟上发达国家的步伐,现在化工水平也是不断地高速发展。
在具有代表性的石油化工行业,我国已经成为了世界的石油炼制大国,根据国民经济及相关行业的发展预测,预计近几年的汽煤柴润石(指汽油、煤油、柴油、润滑油、石脑油)需求年增长率为3.4%,但是有一个提出问题是需要重视的,那就是我国在炼油行业内的先进产能不足。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
一、本课题要研究或解决的主要问题 数据驱动的过程分解与分布式预测控制系统开发,根据要求,将研究和解决以下问题: 1.基于数据驱动的过程分解需要系统正常运行时的过程变量的大量数据,如何获取这些数据? 2.在获取数据后,将怎么对数据进行处理以获得数据之间的关系? 3.在采集到的数据表信息经过相关性分析之后,考虑按照什么原则将大系统分解成小系统? 4.如何进行各个子系统的建模? 5.如何利用过程分解结果和子系统模型,进行分布式预测控制仿真实验,分析结果 6.与其他控制策略作比较,例如分散控制系统 二、拟采用的研究手段(途径) 本课题将采用Shell重油分馏过程控制问题进行最终验证,所以针对以上问题将采用如下研究途径: 1. 通过参考文献获取Shell重油分馏过程控制问题的整体数学模型,并使用计算机软件进行模拟运行,获得过程数据; 2. 使用相关性分析方法对获得的数据进行分析,拟采用典型相关分析来获得输入数据表、输出数据表和过程数据表的相关关系; 3. 在获得数据之间的相关关系之后再将大系统分解成一个个单元过程,一次简历数学模型; 4. 偏最小回归二乘法(PLS)主要研究的是多个因变量和多个自变量的回归建模,因此利用PLS进行单元系统的数学建模; 5. 利用Matlab中的模型预测控制工具箱对系统进行分布式预测控制仿真实验,分析结果; 6. 拟与分散式预测控制结果作比较,以了解分布式预测控制系统的控制效果。