17、工业系统控制与监测技术研究

工业系统控制与监测技术研究

在工业控制与监测领域，多种先进技术和方法不断涌现，以满足复杂系统的需求。下面将详细介绍非线性系统混合模型的最优控制方法、个人实时监测系统以及基于自适应网络模糊推理系统（ANFIS）的铜闪速熔炼过程冰铜品位模型的相关内容。

非线性系统混合模型的最优控制方法

在非线性系统的控制中，采用混合模型框架来处理控制问题具有重要意义。该方法将非线性模型在特定操作点产生的线性子系统视为混合系统的模式，并在混合模型框架下进行综合。

为了提高求解最优控制的效率，引入了同时法，将原问题转化为混合整数二次规划（MIQP）问题。同时，通过滚动时域优化策略避免了离散化产生的模型失配问题。

以反应器过程从非操作点过渡到操作点的情况为例进行仿真。设置初始点 (x_0 = [0.8 0.5]^T)，设定点为 (xs1)。将该方法与文献中的方法进行对比，结果表明，该方法得到的 (Y^ ) 轨迹比 (Ys_f) 更平滑，(Y^ ) 的调节时间为 7，而 (Ys_f) 的调节时间为 18，且该方法的稳态误差更小。

个人实时监测系统

个人实时监测系统结合了现代电力线通信网络和生理参数监测技术，符合网络成为测量技术和仪器新发展方向的趋势。该系统可以对患者进行 24 小时连续监测，患者只需携带数据采集和无线传输子系统的小型设备，就可以在一定区域内自由活动。当出现异常情况时，系统会自动报警，为患者的急救节省宝贵时间。

• 系统总体概念 ：个人实时监测单元的结构分为用户终端模块、通信模块（包括无线传输模块和电力线传输模块）和监护中心模块。该系统基于电