基于PWA模型的安全诊断方法在CSTR系统中的应用

doi:10.16182/j.issn1004731x.joss.201801038

系统仿真学报 ›› 2018, Vol. 30 ›› Issue (1): 292-297.doi: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201801038

基于PWA模型的安全诊断方法在CSTR系统中的应用

王宇红, 杨璞

中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东青岛 266580

收稿日期:2015-10-08 发布日期:2019-01-02
作者简介:王宇红(1970-),男,河北新乐,博士,教授,研究方向为混杂系统、化工自动化;杨璞(1989-),男,河北涿州,硕士,研究方向为先进控制理论。
基金资助:
山东省自然科学基金(ZR2013FM035)

Application of PWA-Based Safety Diagnosis Method in CSTR System

Wang Yuhong, YangPu

College of Information and Control Engineering, China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, China

Received:2015-10-08 Published:2019-01-02

摘要/Abstract

摘要： 针对石油化工行业生产过程的安全性问题,提出了一种基于分段仿射(PWA)模型的安全诊断方法。该方法需要先建立石化系统的PWA模型,该类模型能够很好的描述石化系统的非线性特性和混杂特性;再采用基于可达性分析的形式验证算法,求取系统状态所有可能的运行轨迹,对系统在运行过程中是否发生危险进行预判,以便及时采取相应的措施,保证系统运行的可靠性和安全性。将该方法应用到连续搅拌反应釜 (CSTR)系统中,仿真结果验证了其有效性和实用性。

关键词: 分段仿射模型, 安全诊断, 形式验证, 连续搅拌反应釜

Abstract: A safety diagnosis method based on piecewise affine (PWA) model is proposed for ensuring the safety of the petrochemical process. In the method, the petrochemical system is modeled in PWA form which can well describe the nonlinear and hybrid characteristic of the system. Then a formal verification algorithm based on reachable analysis is used to get reachable sets of system states according to the established model. It can predict whether the system is in danger or not in advance so as to take the corresponding measures to ensure the reliability and safety of the system. The proposed method is applied to continuous stirred tank reactor (CSTR) system and its effectiveness and practicability is demonstrated by simulation.

Key words: PWA model, formal verification, safety diagnosis, CSTR

中图分类号:

TP29

王宇红, 杨璞. 基于PWA模型的安全诊断方法在CSTR系统中的应用[J]. 系统仿真学报, 2018, 30(1): 292-297.

Wang Yuhong, YangPu. Application of PWA-Based Safety Diagnosis Method in CSTR System[J]. Journal of System Simulation, 2018, 30(1): 292-297.

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基于PWA模型的安全诊断方法在CSTR系统中的应用

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