复杂非线性系统的子系统分解方法

• 作者: 谢苗苗 张浪文 谢巍
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 过程系统 过程控制 社区发现 子系统分解 模型预测控制
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 过程系统工程
• 页码范围: 1557-1566
• 页数: 9页
• 分类号: TQ021.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20201746

摘要

利用社区发现算法研究了一种复杂非线性化工系统的子系统分解方法，并进行了分布式模型预测控制设计。引入信息图论的节点表示系统的状态、输入和输出变量，构建非线性过程系统的加权有向图，节点通过加权边连接，加权反映了节点间连接的强度，因而能够同时反映系统内部的连通性和连接强度。利用社区结构发现算法将所有变量分成子系统的群组，使得每个组内的关联比不同组间的相互作用强，从而得到复杂化工过程系统的子系统分解。针对连续搅拌反应釜过程，实施子系统分解，并设计分布式模型预测控制算法，结果表明，所提出的子系统分解方法更能考虑子系统之间的连接权重，得到更有利于分布式模型预测控制的子系统划分，提升系统控制的性能。