多变量过程智能优化辨识理论及应用

本专著主要探讨面向控制工程需求的多变量过程辨识的应用理论问题，探索可工程实现的多变量过程辨识新方法和新技术。本专著给出一种多变量过程模型智能优化辨识问题陈述，提出了多变量过程模型辨识准确度计算与评价方法，提出了多变量过程的模型框架和结构确定方法，提出了多变量过程模型准确辨识的激励条件，提出了融入机理分析建模的多变量过程模型辨识思路，提出了基于M批不相关自然激励和汇总智能优化的多变量过程辨识理论，通过再热汽温过程、过热汽温过程和脱硝过程的建模案例研究验证了所提出的关于多变量过程模型辨识新理论方法的有效性。本专著尽力避免晦涩难懂和故弄玄虚的理论阐述，专注于可解决工程实际问题的应用理论问题研究。所提出的理论方法和应用技术可认为是当前流行的大数据分析中急需的一种人工智能应用技术——数据驱动建模技术。本专著适合于从事控制理论应用研究以及有关大数据分析、人工智能、智能工厂、智能机器和智能识别研究的高校师生和研究所研究员参考，也适合于从事电力、化工、信息、能源等产业的有关自动化及智能装备的研发维护工程师和技术人员阅读。

前言
第1章多变量过程辨识研究进展点评
1.1基于最小二乘法的多变量过程辨识研究
1.2基于子空间法的多变量过程辨识研究
1.3基于闭环顺序激励法的多变量过程辨识研究
1.4基于智能优化法的多变量过程辨识研究
1.5现有多变量过程辨识理论的工程应用问题思考
1.6基于自然激励动态响应数据的多变量过程智能优化辨识研究
1.7融入数据挖掘技术的多变量过程辨识研究
1.8融入机理分析建模的多变量过程辨识研究
第2章多变量过程智能优化辨识理论
2.1多变量过程模型智能优化辨识问题
2.2多变量过程模型辨识准确度计算准则
2.3多变量过程模型智能优化辨识算法
2.4多变量过程模型准确辨识的激励条件
2.5非零初态条件下的多变量过程辨识
2.6多变量过程模型结构的确定方法
2.7基于闭环控制机理的多变量过程模型框架构建
第3章基于机理分析的典型多变量过程建模原理及模型
3.1机械过程的动态特性机理分析模型
3.2流体过程的动态特性机理分析模型
3.3传热过程的动态特性机理分析模型
3.4电气过程的动态特性机理分析模型
3.5化学反应过程的动态特性机理分析模型
3.6混合系统的动态特性机理分析模型
第4章融入机理分析建模的多变量过程辨识
4.1用机理分析方法确定多变量过程模型总体架构
4.2用机理分析建模方法确定多变量过程模型的子模型结构
4.3用机理分析方法确定的多变量过程模型的子模型参数域
4.4融合机理分析建模的多变量过程模型辨识流程
第5章基于M批不相关自然激励和汇总智能优化的多变量过程辨识理论
5.1基于M批不相关自然激励和汇总优化的多变量过程辨识理论概述
5.1.1多变量过程模型的传递函数矩阵表达
5.1.2多变量过程模型辨识的M批不相关激励
5.1.3多变量过程模型辨识的M批不相关自然激励响应数据的选取
5.1.4多变量过程模型辨识的汇总优化指标设计和智能优化辨识算法
5.2多变量过程辨识的MUNEAIO方法的实验验证
5.2.1基于已知模型的多变量过程辨识的MUNEAIO方法的实验验证
5.2.2多变量过程辨识的MUNEAIO方法与传统方法的实验对比
5.2.3针对未知模型的实际多变量过程辨识的MUNEAIO方法的实验验证
第6章多变量过程辨识新理论的应用案例——再热汽温过程建模
6.1换热过程的动态机理分析建模方法
6.1.1单相受热管分布参数模型及建模基本假定
6.1.2单相受热管分布参数模型的基本方程组
6.1.3线性化处理
6.1.4传递函数模型的导出
6.1.5单相受热管分布参数传递函数模型的简化
6.1.6单相受热管简化模型的工程应用问题与解决方法
6.1.7单相受热管分布参数简化模型的误差分析与准确度评价
6.2再热器汽温动态过程的机理建模
6.2.1再热汽温系统的影响因素
6.2.2再热汽温过程机理建模
6.3再热器过程模型的多变量过程辨识新理论应用案例
6.3.1再热汽温系统模型结构的确定
6.3.2低温再热汽温过程的MUNEAIO建模
6.3.3高温再热汽温过程的MUNEAIO建模
第7章多变量过程辨识新理论的应用案例——过热汽温过程建模
7.1过热蒸汽温度喷水减温过程的模型结构
7.2模型辨识数据的采集和选用
7.2.1模型辨识数据的采集
7.2.2模型辨识数据的选用
7.2.3模型辨识数据和模型验证数据的分配
7.3基于MUNEAIO方法的过热器减温器过程融合建模实验
7.4基于传统MIMO方法的过热器减温器过程融合建模实验
7.5两种辨识方法建模的模型验证比较
第8章多变量过程辨识新理论的应用案例——脱硝过程建模
8.1脱硝过程的动态机理分析建模
8.1.1SCR脱硝过程工艺
8.1.2基于机理分析的SCR脱硝反应器非线性动态模型
8.1.3SCR脱硝反应器的线性状态空间模型
8.1.4SCR脱硝反应器的传递函数模型
8.2SCR脱硝过程的过程模型的多变量过程辨识案例
第9章结论与展望
9.1结论
9.1.1多变量过程辨识的研究进展点评
9.1.2多变量过程模型智能优化辨识问题陈述
9.1.3多变量模型辨识准确度计算和评价
9.1.4多变量过程的模型框架和结构确定方法
9.1.5多变量过程模型准确辨识的激励条件
9.1.6典型多变量过程的机理分析建模原理及传递函数模型
9.1.7融入机理分析建模的多变量过程模型辨识方法
9.1.8基于M批不相关自然激励和汇总智能优化的多变量过程辨识
9.1.9多变量过程模型辨识新理论的应用案例研究
9.2展望
参考文献