非线性过程建模与识别:局部模型全局组合方法
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更新于2024-08-02
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“Operating Regime Based Process Modeling and Identification”
这篇论文主要探讨了一种基于操作工况的过程建模与识别方法,其核心是将局部模型通过过程数据整合为全局模型。作者是Tor A. Johansen和Bjarne A. Foss,来自挪威理工学院工程控制论部门。文章修订于1995年10月。
非线性建模框架是该方法的基础,它支持在经验建模和机理建模之间进行模型开发。模型由多个在不同操作工况下有效的局部模型组成。通过平滑插值,这些局部模型被组合成一个完整的全局模型。这种方法强调了如何将不同类型的实证知识、机理模型以及过程数据在该框架内融合。
此外,文中还介绍了一个灵活的计算机辅助建模工具,用于支持在这种框架下的建模工作。通过简单的化学工程实例,作者突出了该框架的灵活性和强大功能。
关键词包括:过程建模、过程模型、局部模型、全局模型、系统辨识、操作工况、非线性建模、经验建模、机理建模、插值、计算机辅助建模。
在这个建模框架中,局部模型针对特定的操作条件进行设计,它们可以是基于实验数据的经验模型,也可以是基于物理机理的理论模型。当实际过程在不同工况下运行时,每个局部模型在其适用的范围内提供准确的预测。通过平滑过渡,全局模型能够覆盖所有可能的操作条件,确保在整个工作范围内模型的连续性和准确性。
这一方法的重要性在于,它允许工程师结合各种类型的模型知识,既利用了实证数据的直观性和适应性,又利用了机理模型的解释性和深度。对于复杂的工业过程,这种结合可以提高模型的泛化能力和预测能力,特别是在过程状态变化频繁或者存在非线性效应的情况下。
计算机辅助建模工具的引入,简化了模型构建和验证的过程,使得工程师可以更加高效地处理大量数据和复杂模型结构。通过实例展示,读者可以理解如何应用该方法解决实际问题,并看到这种方法在化学工程等领域的潜力。
这篇论文提出的操作工况基过程建模和识别方法提供了一个综合的建模策略,旨在提高模型的实用性和准确性,特别适用于那些具有多变操作条件和非线性特性的系统。通过灵活地结合不同类型的模型和数据,它为理解和控制复杂过程提供了有力的工具。
2012-05-15 上传
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shzhou
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