基于复杂网络控制理论的换热网络旁路位置确定

论文摘要

换热网络的旁路控制是增加自由度和提升系统控制性能的有效手段。为了保证控制的有效性和经济性,本文基于复杂网络理论,结合"下游路径"理论中换热网络的干扰传递规律,构建出换热网络的有向加权的复杂网络模型,然后把换热网络旁路抽象为复杂网络驱动节点集,权衡可控性与经济性两方面因素,给出两种旁路位置确定方法。在可控性要求较高时,基于复杂网络结构可控性理论,提出了换热网络全局可控的旁路位置确定法,该算法不仅通过设置最少的旁路实现了换热网络的全局可控,还实现了对换热网络控制性能的优化;当旁路数目受限时,基于复杂网络目标控制理论,提出了重要节点可控的旁路位置确定法,在保证其重要节点可控的同时,减少旁路数量从而节省投资费用。最后,以大型原油换热网络为例分别求解全局可控和重要节点可控的换热网络旁路位置,验证了该方法的可行性。

论文目录

• 1 建立换热网络的复杂网络模型
• 2 全局可控的换热网络旁路位置确定
•   2.1 换热网络的控制系统表达式
•   2.2 复杂网络连边 （节点） 控制能力
•   2.3 基于驱动节点集优化选取算法的旁路位置确定
• 3 重要节点可控的换热网络旁路位置确定
•   3.1 重要节点可控的换热网络旁路位置确定
•   3.2 DWNodeRank算法
•     （1） 入度重要性
•     （2） 出度重要性
•   3.3 基于最小路径覆盖算法的目标控制驱动节点确定
• 4 案例分析
•   4.1 案例一
•   4.2 案例二
•     （1） 网络模型构建
•     （2） 全局可控的换热网络旁路位置确定
•     （3） 重要节点可控的换热网络旁路位置确定
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 董云青,王政,徐一凡,杨燕霞,贾小平,王芳

关键词: 换热网络,旁路控制,复杂网络,结构可控性,目标控制,驱动节点集

来源: 化工进展 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,有机化工,工业通用技术及设备

单位: 青岛科技大学化工学院,青岛科技大学环境与安全工程学院

基金: 国家自然科学基金(41771575)

分类号: TQ021.3

DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1927

页码: 3046-3055

总页数: 10

文件大小: 1786K

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