含时滞动态系统运行安全的柔性和可控性集成分析

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2012, Vol. 40 ›› Issue (3): 15-21.

含时滞动态系统运行安全的柔性和可控性集成分析

黄卫清李秀喜^†王津津钱宇

华南理工大学化学与化工学院，广东广州 510640

收稿日期:2011-06-15 修回日期:2011-12-06 出版日期:2012-03-25 发布日期:2012-02-01
通信作者: 李秀喜(1966-) ，男，副教授，主要从事化工系统工程研究． E-mail: cexxli@scut.edu.cn E-mail:huang.weiqing@ mail.scut.edu.cn
作者简介:黄卫清(1983-) ，男，博士，主要从事化工系统工程研究．
基金资助:
国家自然科学基金资助项目( 20876056， 20536020)

Integrated Analysis of Flexibility and Controllability for Operation Safety of Dynamic Systems with Time Delay

Huang Wei-qing Li Xiu-xi Wang Jin-jin Qian Yu

School of Chemistry and Chemical Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2011-06-15 Revised:2011-12-06 Online:2012-03-25 Published:2012-02-01
Contact: 李秀喜(1966-) ，男，副教授，主要从事化工系统工程研究． E-mail: cexxli@scut.edu.cn E-mail:huang.weiqing@ mail.scut.edu.cn
About author:黄卫清(1983-) ，男，博士，主要从事化工系统工程研究．
Supported by:
国家自然科学基金资助项目( 20876056， 20536020)

摘要/Abstract

摘要： 许多动态过程系统柔性分析未考虑时滞因素的影响，系统原本设计的柔性区域不能保证系统实际操作过程的安全运行．为此，文中提出了过程系统对时滞的敏感度问题，通过两个案例分析了时滞因素对动态系统柔性的影响，对比不同过程系统对时滞的敏感度，对过程系统进行控制器优化仿真和可控性分析．最后通过一个典型的化工反应器案例对含时滞因素的动态过程系统进行柔性和可控性集成分析，提高了动态过程系统柔性分析的正确性，保证了系统实际运行的安全性和稳定性．

关键词: 柔性分析, 运行安全性, 动态过程系统, 时滞

Abstract:

As the flexibility analysis of many dynamic process systems ignores the effect of time delay,the operation safety cannot be guaranteed by the intrinsic flexible region in some circumstances. In order to solve this problem,a concept of sensitivity of the process system to the time delay is proposed,and the effects of time delay on the flexibility of the system are analyzed in two cases. Then,the sensitivities of different process systems to the time delay are compared,and the controller optimization and simulation as well as the controllability analysis are performed for the dynamic process system. Finally,a case study on a typical chemical reactor is carried out for the integrated analysis of the dynamic flexibility and the process controllability. The results show that the introduction of sensitivity provides a more accurate flexibility analysis for dynamic process systems and guarantees the operation safety and stability of practical process systems.

Key words: flexibility analysis, operation safety, dynamic process system, time delay

中图分类号:

TQ 021

黄卫清李秀喜王津津钱宇. 含时滞动态系统运行安全的柔性和可控性集成分析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(3): 15-21.

Huang Wei-qing Li Xiu-xi Wang Jin-jin Qian Yu. Integrated Analysis of Flexibility and Controllability for Operation Safety of Dynamic Systems with Time Delay[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2012, 40(3): 15-21.

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