網(wǎng)絡(luò)信息模式下復(fù)雜工業(yè)過程建模與控制探索

王辰陽

摘要：復(fù)雜工業(yè)過程控制在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要作用，其不僅能提高工業(yè)生產(chǎn)效率，而且能更好保障工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量、降低能耗，從而促進(jìn)工業(yè)發(fā)展。復(fù)雜工業(yè)過程控制存在著一定的繁瑣性，且控制過程極易遭受人為因素及外部客觀因素的影響，所以對復(fù)雜工業(yè)過程進(jìn)行建模有著重大意義。在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，復(fù)雜工業(yè)越來越趨于現(xiàn)代化，控制過程也逐漸變得智能化以及自動化。該文主要以復(fù)雜工業(yè)過程為研究對象，對網(wǎng)絡(luò)信息模式下復(fù)雜工業(yè)過程的建模與控制進(jìn)行了合理分析，提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)信息模式；復(fù)雜工業(yè)過程；建模；控制

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）05-0240-02

在社會經(jīng)濟(jì)的推動下，我國的現(xiàn)代化工業(yè)得到了較好發(fā)展，各類工業(yè)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，順應(yīng)了城市化發(fā)展的潮流。在復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)過程中，對其過程進(jìn)行控制有著重要作用，不僅能促進(jìn)復(fù)雜工業(yè)的規(guī)范生產(chǎn)、降低風(fēng)險因素，而且能提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。但是復(fù)雜工業(yè)過程控制存在較多隱患。因此，在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，如何通過復(fù)雜工業(yè)過程建模實現(xiàn)有效控制成為我們面臨的重大問題。

1 網(wǎng)絡(luò)信息模式下復(fù)雜工業(yè)過程建模與控制概要

在社會經(jīng)濟(jì)的推動下，我國的各種科學(xué)技術(shù)有了較大發(fā)展，給復(fù)雜工業(yè)的進(jìn)步帶來了一定機遇。隨著現(xiàn)代化工業(yè)不斷發(fā)展，工業(yè)控制的重要性越來越突出，其不僅是保障工業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行的關(guān)鍵，也是提高生產(chǎn)質(zhì)量、降低能耗的重要途徑，因此，加強復(fù)雜工業(yè)過程控制有著重大意義。在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，各類信息技術(shù)被引用進(jìn)復(fù)雜工業(yè)控制中，致使過程控制體系越來越繁瑣，涉及的內(nèi)容也不斷增多。在許多復(fù)雜工業(yè)中，控制系統(tǒng)都呈現(xiàn)出龐大、繁瑣的狀態(tài)，包括電力、化工、煉油等方面，整體控制系統(tǒng)存在著多種子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間都存在一定的聯(lián)系，而且與外部也有著緊密關(guān)聯(lián)，致使過程控制系統(tǒng)極易遭受外部客觀因素的影響。復(fù)雜工業(yè)過程對控制系統(tǒng)提出了較高要求，因此，在對復(fù)雜工業(yè)過程進(jìn)行控制時，我們不僅要對每個控制環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)控，而且基于復(fù)雜工業(yè)的特性，我們必須對整個過程控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能更好提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量、降低整體能耗。

在復(fù)雜工業(yè)過程傳統(tǒng)的控制的理念中，我們大都偏重于控制系統(tǒng)的輸入以及輸出，沒有從整體性進(jìn)行考慮。但是在實際情況中，隨著網(wǎng)絡(luò)信息的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化工業(yè)過程越來越復(fù)雜，控制系統(tǒng)也越來越繁瑣，各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系也越來越緊密，在這種情況下，傳統(tǒng)的控制理念難以發(fā)揮出較好效果，整體控制質(zhì)量也并不高。很多我們在對復(fù)雜工業(yè)進(jìn)行控制時，往往只從復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)的一個循環(huán)進(jìn)行考慮，但是基于復(fù)雜工業(yè)特性，其生產(chǎn)過程的每個循環(huán)之間都有著緊密聯(lián)系，因此，傳統(tǒng)的控制理念已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求。在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，控制系統(tǒng)的子模塊不斷增多，復(fù)雜性也逐漸增強，所以我們必須對現(xiàn)有的復(fù)雜工業(yè)過程控制模式進(jìn)行優(yōu)化，并通過過程建模更好發(fā)揮出過程控制的作用，從而更好促進(jìn)復(fù)雜工業(yè)的生產(chǎn)。

2 網(wǎng)絡(luò)信息模式下復(fù)雜工業(yè)過程建模與控制方法

2.1 網(wǎng)絡(luò)信息模式下復(fù)雜工業(yè)過程建模分析

在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，基于復(fù)雜工業(yè)特性，我們在對其過程進(jìn)行建模時，需從多方面進(jìn)行考慮，深入分析復(fù)雜工業(yè)過程的控制理念，從而更好實現(xiàn)復(fù)雜工業(yè)過程有效控制?；趶?fù)雜工業(yè)運作特性，其要求軟測量模型能夠自動適應(yīng)工業(yè)運作過程，一般情況下，我們會通過一定的樣本數(shù)據(jù)在滑動窗口的作用下進(jìn)行在線建模，但是在實際情況中，這種建模方式無法在保障建模速度的同時較好維持一定的建模精度。因此，面對這種問題，我們可以采用在線核偏最小二乘KPLS建模法，這種建模法以相關(guān)數(shù)據(jù)為建?；A(chǔ)，在實際中能起到較好作用。一些學(xué)者對多變量過程故障診斷進(jìn)行了深入研究，并對一些統(tǒng)計學(xué)方法進(jìn)行了合理分析，包括獨立成分分析法、主成分分析法等，并將其引進(jìn)復(fù)雜工業(yè)過程建模。我們可以將一些獨立成分進(jìn)行融合，建立故障分析指標(biāo)，經(jīng)相關(guān)仿真檢驗，能取得較好效果。復(fù)雜工業(yè)過程控制系統(tǒng)一般具有較繁瑣的結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，這類控制系統(tǒng)大都屬于非線性模式，而且具有多變性以及強耦合性的特點，因此，我們可以采用動態(tài)逆系統(tǒng)解耦法，并有效應(yīng)用自適應(yīng)滑?？刂破鳎瑥亩脤崿F(xiàn)控制效果。

2.2 網(wǎng)絡(luò)信息模式下復(fù)雜工業(yè)過程控制方法

在對網(wǎng)絡(luò)信息模式下的復(fù)雜工業(yè)過程進(jìn)行控制時，技術(shù)人員必須從多方面出發(fā)，注重控制的整體性，并采取多種約束機制，從而實現(xiàn)復(fù)雜工業(yè)過程的有效控制。在網(wǎng)路信息模式下，復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)的模塊化趨向越來越大，因此，我們可以從分布式預(yù)測控制著手，對分布式預(yù)測控制算法進(jìn)行合理應(yīng)用，這種控制算法從屬于串聯(lián)系統(tǒng)，對提高控制系統(tǒng)的整體性能有著重要作用，我們可以建立氧化鋁碳分解串聯(lián)過程仿真試驗，以檢測分布式預(yù)測控制算法的實用性，從而更好對復(fù)雜工業(yè)控制進(jìn)行控制。在控制系統(tǒng)運作時，其輸出以及輸入方面可能會存在一定隱患，因此，我們可以從這兩方面著手，將其轉(zhuǎn)化為非線性問題，為了更好保障輸入以及輸出的穩(wěn)定性，提高相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，我們可以采用雙層結(jié)構(gòu)控制法，從而提供輸出靜差以及輸入穩(wěn)態(tài)值的準(zhǔn)確度，促進(jìn)控制系統(tǒng)與復(fù)雜工業(yè)過程的相容性，從而實現(xiàn)有效控制。過程控制系統(tǒng)一般具有多層次性以及多模塊性，當(dāng)其在運作時，系統(tǒng)的非線性程度與模塊之間的切換有一定的聯(lián)系，而這種聯(lián)系對系統(tǒng)的運作有著一定影響，因此，我們可以對模型切換方法進(jìn)行優(yōu)化，提高控制系統(tǒng)的整體性能，從而更好對復(fù)雜工業(yè)過程進(jìn)行控制。

3 結(jié)束語

在社會經(jīng)濟(jì)的推動下，我國的現(xiàn)代化工業(yè)得到了較大發(fā)展，各企業(yè)的生產(chǎn)力不斷提高，但是在實際情況中，復(fù)雜工業(yè)過程極易遭受人為因素及外部客觀因素的影響，因此，對復(fù)雜工業(yè)過程進(jìn)行控制有著重要作用。在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，傳統(tǒng)的復(fù)雜工業(yè)控制模式已經(jīng)難以適應(yīng)社會發(fā)展的需求，因此，對復(fù)雜工業(yè)過程進(jìn)行建模勢在必行，在建模效果下，能夠更好促進(jìn)復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行，從而提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。

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