一种基于数据驱动的蒸汽-热交换机系统事件触发优化容错控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数据驱动的蒸汽

【技术实现步骤摘要】
一种基于数据驱动的蒸汽
‑
热交换机系统事件触发优化容错控制方法


[0001]本专利技术涉及一种用于蒸汽
‑
热交换机系统的控制方法，具体涉及一种基于数据驱动的蒸汽
‑
热交换机系统事件触发优化容错控制方法。

技术介绍

[0002]蒸汽
‑
热交换机系统广泛用于核电厂、热电厂、化工等重要产业。然而，由于固有的未建模的动力学特性，很难甚至不可能得到该系统准确的模型。如何仅利用测量的状态和输入数据来设计控制器，是一个非常有意义的工作。基于这个思想，研究人员对数据驱动控制器设计展开了大量的研究，并取得一系列成果。
[0003]然而，上述的研究工作主要集中在输出无故障影响的情况，具有一定的局限性。为了降低局限性，有必要研究容错控制方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提出一种基于数据驱动的蒸汽
‑
热交换机系统事件触发优化容错控制方法，可有效解决不能建模的蒸汽
‑
热交换机系统容错控制问题。
[0005]本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据驱动的蒸汽
‑
热交换机系统事件触发优化容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：使用扩展状态观测器估计出发生在输出通道的故障函数；构造性能指标，借助自适应动态规划方法设计出优化容错控制器；利用瞬时和平均输出数据，构造出含动态阈值的事件触发规则。2.根据权利要求1所述的基于数据驱动的蒸汽
‑
热交换机系统事件触发优化容错控制方法，其特征在于，所述蒸汽
‑
热交换机系统的离散数学表达式如下所示：y(k+1)＝f(y(k)，y(k
‑
1)，...，y(k
‑
c
y
)，u(k)，u(k
‑
1)，...，u(k
‑
c
u
))+d(k)式中，表示输出，表示输入，k∈{0，1，...}表示采样时刻，f(
·
)表示未知的非线性函数，c
y
和c
u
表示未知的系统阶数，d(k)表示未知的故障函数。3.根据权利要求2所述的基于数据驱动的蒸汽
‑
热交换机系统事件触发优化容错控制方法，其特征在于，利用输入输出数据设计蒸汽
‑
热交换机系统事件触发优化容错控制器的具体步骤包括：采用紧格式动态线性化技术获取蒸汽
‑
热交换机系统的输入输出数据模型；使用扩展状态观测器估计出数据模型中的故障函数；构造性能指标，借助自适应动态规划方法设计出优化容错控制器；利用瞬时和平均输出数据，构造出含动态阈值的事件触发规则。4.根据权利要求3所述的基于数据驱动的蒸汽
‑
热交换机系统事件触发优化容错控制方法，其特征在于，利用输入输出数据设计蒸汽
‑
热交换机系统事件触发优化容错控制器的具体步骤包括：采用紧格式动态线性化技术获取蒸汽
‑
热交换机系统的输入输出数据模型；使用扩展状态观测器估计出数据模型中的故障函数；构造性能指标，借助自适应动态规划方法设计出优化容错控制器；利用瞬时和平均输出数据，构造出含动态阈值的事件触发规则，具体包括：(1)采用紧格式动态线性化技术，获取蒸汽
‑
热交换机系统的输入输出数据模型，如下所示：y(k+1)＝y(k)+Φ(k)Δu(k)+Δd(k)式中，Δd(k)＝d(k)
‑
d(k
‑
1)，Δu(k)＝u(k)
‑
u(k
‑
1)，称为伪偏导数，它满足(2)定义事件触发序列{k
l
}，l＝1，2，
…
N，事件触发误差定义如下所示：e
ET
(k)＝y(k)
‑
y(k
l
)(3)修改现有的估计算法，得到事件触发的更新算法，如下所示：式中，0＜η＜2，μ＞0，该算法可以保证估计误差有界，证明过程如下：B001：在触发间隔保持不变，因此，只需要证明在触发时刻是有界的；B002：定义Φ(k)的估计误差在上式的两边同时减去Φ(k)，得到下式：
B003：因为|Φ(k)
‑
Φ(k+1)|≤2b，放缩B002，得到下式：B004：因为0＜η＜2，μ＞0，所以存在d1使下式成立：B005：因为B006：将B005和B004带入B003中，得到下式：B007：上式可进一步递归推导成：B008：随着时间的推进，即k
→
∞，上式表明收敛到证明结束；(4)使用扩展状态观测器估计出数据模型中的故障函数，如下所示：式中，z1(k)表示y(k)的估计，z2(k)表示Δd(k)的估计，表示Φ(k)的估计，l1，l2和l3是由设计者选择的正数，该算法可以保证观测误差有界，证明过程如下：B009：证明过程分为两步，先证明在触发时刻观测误差有界，再证明在触发间隔观测误差有界；B010：在触发时刻，定义变量有式中，B011：选择合适的参数l1，l2和l3，使下式成立：||A||
p
≤S(A)+∈≤M4＜1式中，0＜M4＜1；
B012：因为|u(k)
‑
u(k
‑
1)|＜b
Δu
，且B008表明那么下式成立；B013：借助B011和B012，B010可被放缩成下式：B014：借助B011和B013，B010可被放缩成下式：B015：随着时间的推进，即k
→
∞，上式表明收敛到B016：在触发间隔，定义变量有B017：因为在触发间隔，有界...

【专利技术属性】
技术研发人员：王献明，邵逸禹，沈谋全，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：