غير الخطية - الانحدار الحركة من المتوسط مع - المدخلات الخارجية

هجين من نموذج الانحدار الخطي غير الخطية مع المدخلات الخارجية والانحدار الذاتي نموذج المتوسط ​​المتحرك للتنبؤ الدولة آلة طويلة الأجل هونغ ثوم فام فان تونغ تران بو سوك يانغ. كلية الهندسة الميكانيكية، جامعة بوكيونغ الوطنية، سان 100، يونغدانغ-دونغ، نام-غو، بوسان 608-739، كوريا الجنوبية متوفر على الانترنت 15 أكتوبر 2009. تقدم هذه الورقة تحسين هجين من الانحدار الخطي غير الخطي مع مدخلات خارجية (ناركس) نموذج (أرما) لتنبؤ حالة الماكينة على المدى الطويل استنادا إلى بيانات الاهتزاز. في هذه الدراسة، تعتبر بيانات الاهتزاز مزيج من مكونين هما بيانات حتمية وخطأ. وقد يصف المكون الحاسم مؤشر انحطاط الماكينة، بينما يمكن لمكون الخطأ أن يصور ظهور أجزاء غير مؤكدة. ويتم إجراء نموذج محسن للتنبؤ الهجين، وهو نموذج ناركسارما، للحصول على نتائج التنبؤ التي يستخدم فيها نموذج الشبكة ناركس الذي هو مناسب للقضية غير الخطية للتنبؤ بالمكون الحاسم ويستخدم نموذج أرما للتنبؤ بمكون الخطأ بسبب القدرة المناسبة في التنبؤ الخطي. نتائج التنبؤ النهائية هي مجموع النتائج التي تم الحصول عليها من هذه النماذج واحدة. ثم يتم تقييم أداء نموذج ناركسارما باستخدام البيانات من ضاغط الميثان المنخفض المكتسبة من روتين مراقبة الحالة. ومن أجل دعم التقدم المحرز في الطريقة المقترحة، يتم أيضا إجراء دراسة مقارنة لنتائج التنبؤ التي تم الحصول عليها من نموذج ناركسارما والنماذج التقليدية. وتبين النتائج المقارنة أن نموذج ناركسارما رائع ويمكن استخدامه كأداة محتملة للتنبؤ بحالة الماكينة. المتوسط ​​المتحرك للإنحدار الذاتي (أرما) الانحدار الذاتي غير الخطي مع المدخلات الخارجية (ناركس) التنبؤ على المدى الطويل التنبؤ بحالة الماكينة الشكل 1. الشكل 2. الشكل 3. الشكل 4. الشكل 1. الشكل 5. الشكل 6. الشكل 6. الشكل 8. الشكل 9. الشكل 10. الجدول 2. الشكل 11. الشكل 12. الجدول 3. الشكل 13. الشكل 14. المؤلف المقابل. الهاتف. 82 51 629 6152 الفاكس: 82 51 629 6150. تحديد النظام غير الخطية: طرق نارماكس في الوقت والتردد والنطاقات المكانية الزمانية تحديد النظام غير الخطير: تصف أساليب نارماكس في الوقت والتردد والنطاقات المكانية الزمانية إطارا شاملا ل وتحديد وتحليل النظم الديناميكية غير الخطية في الوقت والتردد والنطاقات المكانية والزمانية. كتب هذا الكتاب مع التركيز على جعل الخوارزميات الوصول إليها بحيث يمكن تطبيقها واستخدامها في الممارسة العملية. وتشمل تغطية: نارماكس (المتوسط ​​المتحرك غير الانحداري الانحداري مع المدخلات الخارجية) نموذج خوارزمية المربعات الصغرى المتعامدة التي تسمح بنماذج التي سيتم بناؤها على المدى حيث حيث نسبة الحد من الخطأ يكشف عن نسبة مساهمة كل مصطلح نموذج أساليب التحقق من صحة نموذجية ونوعية أن يمكن تطبيقها على أي فئة نموذج وظائف الاستجابة الترددية المعممة التي توفر نظرة ثاقبة كبيرة في السلوكيات غير الخطية فئة جديدة تماما من المرشحات التي يمكن أن تتحرك، والانقسام، وانتشار، وتركيز الطاقة خريطة الطيف الاستجابة ودراسة الأنظمة التوافقي والخطية غير الخطية الفرعية الخوارزميات التي يمكن أن تتبع الاختلاف الوقت السريع في كل من النظم الخطية وغير الخطية فئة هامة من النظم المكانية والزمانية التي تتطور على كل من الفضاء والوقت العديد من الأمثلة دراسة حالة من نمذجة الطقس الفضاء، من خلال تحديد نموذج لنظام معالجة البصرية من الذباب الفاكهة، لتتبع السببية في بيانات التخطيط الدماغي يتم تضمينها جميعا للتظاهر ومعدل سهولة تطبيق الأساليب في الممارسة العملية وإظهار البصيرة التي تكشف عنها الخوارزميات حتى بالنسبة للأنظمة المعقدة توفر خوارزميات نارماكس نهجا مختلفا اختلافا جذريا في تحديد النظام غير الخطي ومعالجة الإشارات للأنظمة غير الخطية. تقدم طرق نارماكس نماذج شفافة، والتي يمكن تحليلها بسهولة، والتي يمكن استخدامها لحل المشاكل الحقيقية. ويهدف هذا الكتاب للخريجين وطلاب الدراسات العليا والباحثين في العلوم والهندسة، وأيضا للمستخدمين من المجالات الأخرى التي جمعت البيانات والذين يرغبون في تحديد النماذج للمساعدة على فهم ديناميات أنظمتها. 1 مقدمة 1 1.1 مقدمة في التعرف على النظام 1 1.2 تعريف النظام الخطي 3 1.3 تحديد النظام غير الخطي 5 1.4 أساليب نارماكس 7 1.5 فلسفة نارماكس 8 1.6 ما هو تعريف النظام بالنسبة إلى 9 1.7 استجابة التردد للأنظمة غير الخطية 11 1.8 الوقت المستمر، غير الخطير بشدة، ونماذج وأنظمة متباينة زمنيا 12 1.9 الأنظمة المكانية الزمانية 13 1.10 استخدام أمثلة النظام غير الخطية في الممارسة وأمثلة دراسة الحالة 13 2 نماذج الأنظمة الخطية وغير الخطية 17 2.1 مقدمة 17 2.2 النماذج الخطية 18 2.3 النماذج الخطية الجزئية 22 2.4 نماذج السلسلة فولتيرا 30 2.5 نماذج الهياكل المركبة 31 2.6 نماذج نارماكس 33 2.7 النماذج المضافة المعممة 40 2.8 الشبكات العصبية 41 2.9 نماذج المويجات 45 2.10 نماذج الفضاء والفضاء 48 2.11 تمديدات حالة ميمو 49 2.12 نمذجة الضوضاء 49 2.13 النماذج المكانية الزمانية 52 3 بنية النموذج كشف وتقدير المعلمة 61 3.1 مقدمة 61 3.2 المربعات المربعات الأقل متعامد وخطأ ريدوكتي على نسبة 64 3.3 خوارزمية انحدار أولس إلى الأمام 70 3.4 اختيار المدة والمتغير 79 3.5 عملية شريان الحياة للسودان ونسبة الحد من الأخطاء 80 3.6 تحديد نموذج الضوضاء 84 3.7 مثال على مجموعة المتغير والأجل لمجموعة بيانات حقيقية 87 3.8 لا يتأثر إر بواسطة الضوضاء 94 3.9 النماذج المنظمة المشتركة لاستيعاب معلمات مختلفة 95 3.10 معلمات النموذج كدالة لمتغير آخر 98 3.11 عملية شريان الحياة للسودان وتخفيض النموذج 100 3.12 نسخ متكررة من عملية شريان الحياة للسودان 102 4 اختيار المعالم وترتيبها 105 4.1 مقدمة 105 4.2 اختيار المعالم واستخراج المعالم 106 4.3 تحليل المكونات الرئيسية 107 4.4 خوارزمية البحث المتعامد األمامي 108 4.5 A خوارزمية ترتيب األساس بناء على يكا 113 5 التحقق من صحة النموذج 119 5.1 مقدمة 119 5.2 الكشف عن عدم الخطية 121 5.3 تقدير مجموعات البيانات واختبارها 123 5.4 توقعات النموذج 124 5.5 التحقق اإلحصائي 127 5.6 تجميع المصطلحات 135 5.7 التحقق النوعي من النماذج الديناميكية غير الخطية 137 6 تحديد وتحليل الأنظمة غير الخطية في نطاق الترددات 149 6.1 مقدمة 149 6.2 وظائف الاستجابة الترددية العامة 151 6.3 خرج الترددات من الأنظمة غير الخطية 184 6.4 المخرجات غير الخطية وظائف استجابة التردد 191 6.5 خرج التردد استجابة وظيفة الأنظمة غير الخطية 202 7 تصميم الأنظمة غير الخطية في مجال الترددات 8211 الطاقة نقل المرشحات والتخميد غير الخطي 217 7.1 مقدمة 217 7.2 مرشحات نقل الطاقة 218 7.3 مرشحات تركيز الطاقة 240 7.4 الأسلوب القائم على الترددات الراديوية لتصميم الأنظمة غير الخطية في مجال التردد 249 8 الشبكات العصبية لتحديد النظام غير الخطي 261 8.1 مقدمة 261 8.2 بيرسيبترون 263 8.3 الشبكات شعاعية أساس الشبكات 264 8.4 شبكات المويجات 270 8.5 نماذج وشبكات المويجات متعددة الاستبانة 277 9 الأنظمة غير الخطية الشديدة 289 9.1 مقدمة 289 9.2 الموجات نارماكس الموديلات 291 9.3 الأنظمة التي تعرض التوافقيات الفرعية والفوضى 301 9.4 خريطة الطيف الاستجابة 305 9.5 إطار نمذجة للنموذج الفرعي h أرمونيك وأنظمة غير خطية بشدة 313 9.6 وظائف الاستجابة الترددية للأنظمة الفرعية التوافقية 320 9.7 تحليل الأنظمة شبه التوافقية والتتالي إلى الفوضى 326 10 تحديد النماذج غير الخطية المستمرة في الوقت المستمر 337 10.1 مقدمة 337 10.2 الأسلوب الثابت للنواة 338 10.3 استعمال غفرفس لإعادة بناء نماذج المعادلة التكاملية غير الخطية دون تمايز 352 11 تحديد النظام غير المتغير وغير المتناوب 371 11.1 المقدمة 371 11.2 خوارزميات تقدير المعلمات التكيفية 372 11.3 تتبع تغيرات المعلمة السريعة باستخدام المويجات 376 11.4 التوصيف الطيفي التابع للوقت 378 11.5 التباين الزمني غير الخطية نموذج التقدير 380 11.6 رسم الخرائط والتعقب في مجال التردد 381 11.7 نهج النافذة المنزلقة 388 12 تحديد الأنظمة الخلوية الآلية ونماذج الحالة الساتلية للنظم المكانية الزمانية 391 12.1 مقدمة 391 12.2 الأتمتة الخلوية 393 12.3 تحديد الأتمتة الخلوية 402 12.4 N - ستات سيستمز 414 13 إيدنتيفيكات أيون من الخريطة المتشابكة والمعادلات التفاضلية الجزئية للنظم المكانية الزمانية 431 13.1 مقدمة 431 13.2 النماذج المكانية الزمانية ونماذج الحالة المستمرة 432 13.3 تحديد النماذج المشابكة للخريطة المتشابكة 437 13.4 تحديد نماذج المعادلات التفاضلية الجزئية 458 13.5 وظائف الاستجابة الترددية غير الخطية للأنظمة المكانية الزمانية 466 14 دراسات الحالة 473 14.1 مقدمة 473 14.2 تحديد النظام العملي 474 14.3 توصيف سلوك الروبوت 478 14.4 تحديد النظام للفضاء الفضائي والغلاف المغنطيسي 484 14.5 الكشف والتعقب فيض الجليد في غرينلاند 493 14.6 كشف وتتبع الوقت المتباين السببية لبيانات إيغ 498 14.7 تحديد وتحليل الذبذبات الضوئية 505 14.8 في الوقت الحقيقي منتشر التصوير المقطعي البصري باستخدام ربف انخفاض ترتيب نماذج من انتشار الضوء لرصد ديناميكا الدم الدماغ 514 14.9 تحديد آثار التباطؤ في أجهزة التخميد المطاط المعدني 522 14.10 تحديد من بيلوسوف 8211Zhabotinsky رد الفعل 528 14.11 النمذجة الديناميكية من القطع الحيوية الاصطناعية 534 14.12 التنبؤ المد والجزر العالية في بحيرة البندقية 539 الفصل 13 الانحدار الذاتي غير الخطية مع المدخلات الخارجية على أساس نموذج التحكم التنبؤية للدفعة سيترونيل لوريت استرة مفاعل الشكل 7. الخطأ الرسومي لتحديد والتدريب والتحقق من نموذج ناركس المقدر الشكل 8. التحكم في استجابة وحدات التحكم ناركس-ميك و إمك-بيد لتتبع نقطة مجموعة مع كل عمل متغير التلاعب بها. الشكل 9. ملف تحويل إستر ل ناركس-ميك، إمك-بيد-أونكونستراينت و إمك-بيك وحدات التحكم. الشكل 10. السيطرة على استجابة ناركس-ميك و إمك-بيد وحدات التحكم لتغيير نقطة مجموعة مع كل عمل متغير التلاعب بها. الشكل 11. التحكم في استجابة ناركس-ميك و إمك-بيد وحدات التحكم لتغيير الحمل مع كل عمل متغير التلاعب بها. الشكل 12. التحكم في استجابة وحدات التحكم ناركس-ميك و إمك-بيد للصلابة اختبار 1 مع كل عمل متغير التلاعب بها. الشكل 13. التحكم في الاستجابة من وحدات تحكم ناركس-ميك و إمك-بيد للصلابة اختبار 2 مع كل عمل متغير التلاعب بها. الشكل 14. استجابة التحكم من ناركس-ميك و إمك-بيد وحدات التحكم من أجل المتانة اختبار 3 مع كل عمل متغير التلاعب بها. الشكل 15. مراقبة استجابة ناركس-ميك و إمك-بيد وحدات التحكم من أجل المتانة اختبار 4 مع كل عمل متغير التلاعب بها. الانحدار الذاتي غير الخطية مع المدخلات الخارجية على أساس نموذج التحكم التنبؤية ل دفعة سيترونيل لوريت استرة مفاعل 1 كلية الهندسة الكيميائية، حرم الهندسة، جامعة سينز ماليزيا، سيري أمبانغان، 14300 نيبونغ تيبال، سيبيرانغ بيراي سيلاتان، بينانغ، ماليزيا 1. مقدمة إستريفيكاتيون هو يعمل على نطاق واسع رد فعل في صناعة العملية العضوية. الاسترات العضوية هي الأكثر استخداما في المواد البلاستيكية والمذيبات والعطور، والمواد الكيميائية نكهة وأيضا السلائف في المنتجات الصيدلانية. واحدة من استر المهم هو سيترونيل لوريت، عنصر تنوعا في النكهات والعطور، والتي تستخدم على نطاق واسع في الصناعات الغذائية والمشروبات ومستحضرات التجميل والدوائية. في الصناعة، يتم تنفيذ إنتاجات استر الأكثر شيوعا في المفاعلات الدفعية لأن هذا النوع من المفاعل مرن جدا ويمكن تكييفه لاستيعاب كميات الإنتاج الصغيرة (باربوسا-بفا، 2007). إن طريقة تشغيل مفاعل استرة دفعة مشابه لعمليات مفاعلات الدفعات الأخرى حيث لا يوجد تدفق أو تدفق للمفاعلات أو المنتجات أثناء تنفيذ التفاعل. في نظام استرة دفعة، هناك معايير مختلفة تؤثر على معدل استر من التفاعل مثل المحفزات المختلفة، والمذيبات، وسرعة الإثارة، وتحفيز المحفز، ودرجة الحرارة، نسبة الخلد، المنخل الجزيئي والنشاط المياه (ياداف ولاثي، 2005). السيطرة على هذا المفاعل مهم جدا في تحقيق غلة عالية، معدلات وتقليل المنتجات الجانبية. نظرا لبنية بسيطة وسهلة التنفيذ، 95 من حلقات التحكم في الصناعات الكيميائية لا تزال تستخدم وحدات تحكم خطية مثل وحدات التحكم النسبي التقليدية، إنتغرال أمبير مشتق (بيد). ومع ذلك، فإن وحدات التحكم الخطية تسفر عن أداء مرضي فقط إذا تم تشغيل العملية بالقرب من حالة ثابتة اسمية أو إذا كانت العملية خطية إلى حد ما (ليو أمب ماشيتو، 1995). وعلى العكس من ذلك، تتميز عمليات الدفعات بمدى محدود من مدة التفاعل وظروف التشغيل غير الثابتة، ومن ثم قد يكون لللامخطية تأثير هام على مشكلة التحكم (هوا إت آل.، 2004). وعلاوة على ذلك، يجب على نظام التحكم التعامل مع متغيرات العملية، فضلا عن مواجهة ظروف التشغيل المتغيرة، في وجود اضطرابات غير المقاسة. وبسبب هذه الصعوبات، حظيت دراسات استراتيجية التحكم المتقدمة باهتمام كبير خلال العقد الماضي. ومن بين استراتيجيات التحكم المتقدمة المتاحة، أثبتت السيطرة النمطية التنبؤية (ميك) أنها مراقبة جيدة لعمليات مفاعلات الدفعات (فوس وآخرون 1995 دود وآخرون 2001 كوستا وآخرون 2002 بوهنشير وآخرون 2006 بوهنشير وآخرون 2006 ). وقد أثرت لجنة السياسة النقدية على ممارسات مراقبة العمليات منذ أواخر السبعينيات. وقد حدد إيتون و رولينغز (1992) ميك على أنه نظام تحكم حيث تقوم خوارزمية التحكم بتحسين المظهر المتغير المتلاعب خلال أفق زمني محدود في المستقبل من أجل تعظيم الدالة الموضوعية التي تتعرض لنماذج وقيود النباتات. وبسبب هذه الميزات، يمكن توسيع نطاق خوارزميات التحكم القائمة على النموذج لتشمل الأنظمة متعددة المتغيرات ويمكن صياغتها لمعالجة قيود العملية بشكل صريح. وتستند معظم التحسينات على خوارزميات ميك على إعادة البناء التنموي للعناصر الأساسية ميك التي تشمل نموذج التنبؤ، وظيفة موضوعية وخوارزمية الأمثل. هناك العديد من المسوحات الفنية الشاملة للنظريات والتوجيه المستقبلي لشركة ميك من قبل هنسون، 1998. موراري أمب لي، 1999. ماين إت آل. . 2000 و بيكيت، 2007. وقد نفذت في وقت مبكر من هذا النوع من استراتيجية السيطرة، والتحكم التنموي نموذج الخطية (لمك) تقنيات مثل التحكم في مصفوفة الديناميكية (دمك) (غاتو و زافيريو، 1992) على عدد كبير من العمليات. أحد القيود على أساليب لمك هو أنها تقوم على نظرية النظام الخطي وربما لا تؤدي بشكل جيد على نظام غير الخطية للغاية. وبسبب هذا، هناك حاجة إلى عنصر تحكم غير متوقع نموذجي التنبؤية (نمك) وهو امتداد ل لمك كثيرا. نمك هو من الناحية المفاهيمية مماثلة لنظيره الخطي، إلا أن النماذج الديناميكية غير الخطية تستخدم للتنبؤ العملية والتحسين. على الرغم من أن نميك قد نفذ بنجاح في عدد من التطبيقات (براون وآخرون 2002 مسهلي وآخرون 2002 أوزكان وآخرون 2006 ناغي وآخرون 2007 شفيي وآخرون 2008 ديشباند وآخرون، 2009)، هناك ليست وحدة تحكم مشتركة أو قياسية لجميع العمليات. وبعبارة أخرى، نمك هو وحدة تحكم فريدة من نوعها والتي يقصد بها فقط لعملية معينة قيد النظر. من بين القضايا الرئيسية في نمك التنمية هي أولا، وتطوير نموذج مناسب التي يمكن أن تمثل العملية الحقيقية وثانيا، واختيار أفضل تقنية التحسين. وقد اكتسب مؤخرا عدد من تقنيات النمذجة مكانة بارزة. في معظم الأنظمة، النماذج الخطية مثل الجزئي المربعات الصغرى (بلس)، السيارات الانحدارية مع المدخلات الخارجية (أركس) والمتحرك التلقائي الانحدار مع المدخلات الخارجية (أرماكس) أداء جيدا فقط على منطقة صغيرة من العمليات. لهذه الأسباب، تم توجيه الكثير من الاهتمام لتحديد النماذج غير الخطية مثل الشبكات العصبية، فولتيرا، هامرستين، ويينر وناركس نموذج. ومن بين هذه النماذج، يمكن اعتبار نموذج ناركس خيارا بارزا لتمثيل عملية استرة الدفعة نظرا لأنه من الأسهل فحص معلمات النموذج باستعمال مصفوفة المعلومات أو مصفوفات التباين أو تقييم خطأ التنبؤ بالنموذج باستعمال التنبؤ النهائي المحدد خطأ. يوفر نموذج ناركس تمثيلا قويا لتحليل السلاسل الزمنية والنمذجة والتنبؤ بسبب قوتها في استيعاب الطبيعة الديناميكية والمعقدة وغير الخطية لتطبيقات السلاسل الزمنية الحقيقية (هاريس أمب يو، 2007 مو وآخرون، 2005). لذلك، في هذا العمل، وقد تم تطوير نموذج ناركس وجزءا لا يتجزأ من نمك مع خوارزمية الأمثل مناسبة وفعالة، وبالتالي حاليا، ويعرف هذا النموذج باسم ناركس-ميك. يتم توليف لوريت سترونليل من دل-سيترونيلول وحمض لوريك باستخدام يجمد المبيضات روجوسا ليباز (سيري وآخرون، 2006). وقد تم اختيار هذه العملية أساسا لأنها عملية شائعة جدا ومهمة في هذه الصناعة ولكن لديها حتى الآن لاحتضان نظام التحكم المتقدمة مثل لجنة السياسة النقدية في عملية مصنعها. وفقا لبيترسون وآخرون. (2005)، لدرجة الحرارة تأثير قوي على عملية الأسترة الأنزيمية. يفضل أن تكون درجة الحرارة فوق نقاط الانصهار للركائز والمنتج، ولكن ليست عالية جدا، لأن نشاط الإنزيمات والاستقرار ينخفض ​​عند درجات حرارة مرتفعة. لذلك، التحكم في درجة الحرارة مهم في عملية الأسترة من أجل تحقيق أقصى إنتاج استر. في هذا العمل، يتم التحكم في درجة حرارة المفاعلات عن طريق التلاعب في تدفق مياه التبريد إلى سترة المفاعل. تم تقييم أداء ناركس-ميك على أساس تتبع نقطة مجموعة، وتغيير نقطة مجموعة وتحميل الحمل. وعلاوة على ذلك، تم دراسة متانة ناركس-ميك باستخدام أربعة اختبارات أي زيادة معامل انتقال الحرارة، وزيادة حرارة التفاعل، وتقليل الطاقة تفعيل تثبيط والتغيير المتزامن لجميع المعلمات المذكورة. وأخيرا، تتم مقارنة أداء ناركس-ميك مع وحدة تحكم بيد التي يتم ضبطها باستخدام تقنية التحكم في النماذج الداخلية (إمك-بيد). 2. المفاعل استرة دفعة تركيب سيريونيليل لوريت تشارك عملية الطاردة للحرارة حيث رد فعل سيترونيلول مع حمض لوريك لإنتاج سيترونيل لوريت والماء. تخطيطي، يمثل، إستريفيكاتيون، بسبب، سيترونيل، لوريت، أينما، السي، أداة تعريف إنجليزية غير معروفة، c. C A l. سي s و سو هي تركيزات (مول) من حمض لوريك، سيترونيلول، لوريت سيترونيل والماء على التوالي ص ماكس (مول ل -1 دقيقة -1 ز -1 من الانزيم) هو الحد الأقصى لمعدل رد الفعل، K أس (مول ل -1 ز -1 من الانزيم)، كا ل (مول ل -1 ز -1 من الانزيم) و K ط (مول ل -1 ز -1 من الانزيم) هي ثابت ميشاليس لحمض اللوريك، سيترونيلول وتثبيط على التوالي ط. A ج و A A ل هي العوامل قبل الأسي (L مولس) لتثبيط، حمض لوريك و سيترونيلول على التوالي E ط. E A ج و E A ل هي طاقة التنشيط (J مولك) لتثبيط، حمض اللوريك و سيترونيلول على التوالي R هو ثابت الغاز (جمول K). ويمكن وصف المفاعل بواسطة الموازين الحرارية التالية (عزيز وآخرون 2000): d t ردت h رنر a c فف (c c c p c c l c p l s s c p e s سوك p w) حيث u (t) و y (t) تمثل المدخلات والمخرجات للنموذج في الوقت t حيث يعتمد الناتج الحالي y (t) كليا على المدخلات الحالية u (t). هنا n u و n ذ هي أوامر المدخلات والمخرجات من النموذج الديناميكي التي هي n u 0. n ذ 1. وظيفة و هي وظيفة غير الخطية. X y (t 1) y (t n y) u (t 1) u (t n u) T يشير إلى متجه دخل النظام ذي بعد معروف n n y y n u. وبما أن الدالة f غير معروفة، يقاربها نموذج الانحدار للشكل: y (t) i 0 n u a (i). u (t i) j 1 n y b (j). y (t j) i 0 n u j n u a a (i. j). u (t i). u (t j) i 1 n y j n n y b (i. j). y (t i). y (t j) i 0 n u j 1 n y c (i. j). u (t i). y (t) e (t) حيث أن (i) و a (i. j) هما معاملات الخطية وغير الخطية للمصطلحات الخارجية المنشأتين b (i) و b (i. j) هي معاملات الانحدار الخطي الخطية وغير الخطية المصطلحات ج (i. j) هي معاملات المصطلحات المتقاطعة غير الخطية. مكافئ. 12 يمكن أن تكتب في شكل مصفوفة: y (t) y (t 1) y (t n y) a. u T b. Y T C. U T B. Y T C. X T NARX إجراءات تحديد نموذج الاختبار المسبق للاختبار: هذه الدراسة مهمة جدا من أجل اختيار المتغيرات الهامة التي يتم التحكم فيها والتلاعب بها واضطرابها. دراسة أولية لمؤامرات الاستجابة يمكن أيضا إعطاء فكرة عن زمن الاستجابة وكسب العملية. اختيار إشارة الدخل: يجب إجراء دراسة نطاق الإدخال لحساب القيم الممكنة القصوى لجميع إشارات الدخل بحيث يكون المدخلات والمخرجات ضمن نطاق ظروف التشغيل المطلوبة. ومن شأن اختيار إشارة الدخل أن يسمح بدمج الأهداف والقيود الإضافية، أي الحد الأدنى أو الأقصى من حالات فصل المدخلات التي تكون مرغوبة لإشارات الدخل وسلوك العملية الناتج. اختيار نموذج النظام: الخطوة الهامة في تقدير نماذج ناركس هو اختيار النظام النموذجي. تم تقييم أداء النموذج بواسطة خطأ سكارد مينز (مس) و سوم سكارد إرور (سس). التحقق من صحة النموذج: وأخيرا، تم التحقق من صحة النموذج مع مجموعتين من بيانات التحقق من صحة مجموعات البيانات غير المرئية المستقلة التي لم يتم استخدامها في تقدير معلمات نموذج ناركس. يمكن العثور على تفاصيل تحديد نموذج ناركس لاسترة الدفعة في زولكيفلي أمب عزيز (2008). 4 - خوارزمية لجنة السياسة النقدية يرد في الشكل 4 الشكل المفاهيمي لهيكل ميك. ويتمثل مفهوم ميك في الحصول على إجراء التحكم الحالي من خلال حل مشكلة التحكم الأمثل في الأفق النهايئ في كل حلقة أخذ العينات، وذلك باستخدام الحالة الراهنة المصنع كدولة أولية. وتقلل دالة الهدف المرغوبة في أسلوب التحسين وتتصل بوظيفة خطأ استنادا إلى الفروق بين الاستجابات المرغوبة والناتج الفعلي. تم تطبيق أول مدخلات مثلى على النبات في الوقت t وتم استبعاد المدخلات المثلى المتبقية. وفي الوقت نفسه، في الوقت t1. تم حل مقياس جديد لمشكلة السيطرة المثلى، وأتاحت آلية الأفق المتراجع جهاز التحكم بآلية التغذية المرتدة المرغوبة (موراري أمب لي، 1999 تشين أمب بادغويل، 2003 ألغور، فينديسن أمب ناغي، 2004). البنية الأساسية للتحكم التنبئي النموذجي يمكن أن تكون صياغة ميك على الخط الأمثل على النحو التالي: مشكلة الأمثل أعلاه هي البرمجة غير الخطية (نلب) التي يمكن حلها في كل مرة t. وعلى الرغم من حساب مسار المدخلات إلى حين أخذ عينات من M-1 في المستقبل، فإن الخطوة الأولى المحسوبة فقط نفذت لفترة أخذ العينات الواحدة، وتكرر التحسين المذكور أعلاه في وقت المعاينة التالي. ويبين الشكل 5 بنية التوصية NARC - ميك المقترحة. في هذا العمل، تم حل مشكلة التحسين باستخدام وظيفة البرمجة غير الخطية المقيدة (فمينكون) في ماتلاب. تم اختيار حد تدفق أقل من 0 لمين والحد الأعلى من 0.2 لمين والحد من درجة حرارة أقل من 300K والحد الأعلى من 320K لمدخلات ومخرجات على التوالي. من أجل تقييم أداء وحدة تحكم ناركس-ميك، تم استخدام ناركس-ميك لتعقب نقطة تعيين درجة الحرارة في 310K. لتغيير نقطة مجموعة، تم إدخال تغيير خطوة من 310K إلى 315K للعملية في T25 دقيقة. لتغيير الحمل، تم تنفيذ اضطراب مع تغيير خطوة (10) لدرجة حرارة سترة من 294K إلى 309K. وأخيرا، تتم مقارنة أداء ناركس-ميك مع أداء تحكم بيد. وقد تم تقدير المعلمات من وحدة تحكم بيد باستخدام وحدة تحكم على أساس النموذج الداخلي. ويمكن الاطلاع على تفاصيل تنفيذ وحدة تحكم إمك-بيد في زولكيفلي أمب عزيز (2009). هيكل ناركس-ميك 5. النتائج 5.1. تحديد نموذج ناركس تم توليد بيانات المدخلات والمخرجات لتحديد نموذج ناركس من نموذج المبدأ الأول المصادق عليه. وتظهر بيانات المدخلات والمخرجات المستخدمة لتحديد الهوية غير الخطية في الشكل 6. وتم اختيار الحد الأدنى من المدى الأقصى للإدخال (من 0 إلى 0،2 لمين) تحت قيود الاتساع من أجل تحقيق المعلمة الأكثر دقة لتحديد نسبة معلمة الخرج . وبالنسبة لبيانات التدريب، اختيرت إشارة المدخلات لتدفق السترة كإشارة متعددة المستويات. تم اختبار أوامر مختلفة من نماذج ناركس التي كانت رسم خرائط المدخلات السابقة (ن ش) والمخرجات (ن) من حيث المخرجات في المستقبل واختيار أفضل واحد وفقا لمعيار مس و سس. وقد تم تلخيص النتائج في الجدول 2. ومن النتائج، انخفضت قيمة مس و سس من خلال زيادة ترتيب النموذج حتى نموذج ناركس مع نو 1 و ني 2. لذلك، تم اختيار نموذج ناركس مع نو 1 و ني 2 على النحو الأمثل نموذج مع مس و سس يساوي 0.0025 و 0.7152 على التوالي. ويرد في الشكل 7 خطأ بياني محدد في تحديد التدريب والتحقق من نموذج ناركس المقدر. 5.2. ناركس-ميك تم تنفيذ نموذج ناركس المحدد للعملية في خوارزمية ميك. أجاشي وآخرون. . (2007) بعض المعايير لاختيار معلمات الضبط الكبيرة (أفق التنبؤ، أفق التحكم P، مصفوفات الوزن الجزئي m k و r k) لوحدة التحكم ميك. في كثير من الحالات، يتم عرض التنبؤ (P) وآفاق التحكم (M) كما PgtMgt1 يرجع ذلك إلى حقيقة أنه يسمح التحكم لاحق على المتغيرات للدورات المستقبلية المقبلة. يجب أن تكون قيمة الترجيح (w k و r k) للمتغيرات الخاضعة للرقابة كبيرة بما فيه الكفاية للحد من انتهاكات القيد في الوظيفة الموضوعية. ويبين الجدول 3 قيم المعلمات و قيم سس لوحدة تحكم ناركس-ميك. وبناء على هذه النتائج، فإن تأثير تغيير أفق المراقبة M ل M: 2 و 3 و 4 و 5 يشير إلى أن M2 أعطى أصغر خطأ في الإنتاج استجابة مع قيمة سس424.04. من تأثير أفق التنبؤ، P النتائج، تم العثور على قيمة سس إلى الانخفاض عن طريق زيادة عدد أفق التنبؤ حتى P11 مع أصغر قيمة سس 404.94. وتظهر قيم سس المبينة في الجدول 3 أن تعديل عناصر مصفوفة الترجيح w k و k k يمكن أن يحسن أداء التحكم. وقد أدت قيمة w k 0.1 و r k 1 إلى أصغر خطأ مع SSE386.45. ولذلك، فإن أفضل معلمات ضبط وحدة تحكم ناركس-ميك كانت P11 M2 وك 0.1 و أرك 1. بيانات إخراج المدخلات لتحديد نموذج ناركس ضبط المعلمات ومعايير سس لوحدات التحكم التطبيقية في تتبع نقطة مجموعة الردود التي تم الحصول عليها من NARX - ميك و فإن وحدات التحكم إمك-بيد مع ضبط المعلمات، K c 8.3 تي 10.2 تد 2.55 (زولكيفلي أمب عزيز، 2009) أثناء تتبع النقطة المحددة مبينة في الشكل 8. وتبين النتائج أن وحدة التحكم ناركس-ميك قد دفعت خرج العملية إلى نقطة مجموعة المطلوب مع زمن الاستجابة السريعة (10 دقيقة) ولا تجاوز أو استجابة متذبذبة مع قيمة سس 386.45. وبالمقارنة، وصلت استجابة الإخراج لوحدة تحكم إمك-بيد غير المقيدة إلى نقطة الضبط بعد 25 دقيقة، وأظهرت استجابة سلسة وغير قابلة للتجاوز مع قيمة سس 402.24. ومع ذلك، من حيث متغير المدخلات، وقد أظهرت استجابة الإخراج وحدة تحكم إمك-بيد انحرافات كبيرة بالمقارنة مع NARX - ميك. عادة، التشبع المحرك هو من بين الأكثر تقليدية ومشكلة بارزة في تصاميم نظام التحكم و إمك-بيد وحدة تحكم لم تأخذ هذا في الاعتبار. وفيما يتعلق بهذه المسألة، تم وضع بديل لتحديد قيمة القيد لمتغير التلاعب إمك-بيد. ونتيجة لذلك، فإن متغير التحكم إمك-بيد الجديد مع القيد قد أدى إلى تجاوز أعلى مع وقت تسوية حوالي 18 دقيقة مع SSE457.12. استجابة التحكم من ناركس-ميك و إمك-بيد وحدات التحكم لتتبع نقطة مجموعة مع كل عمل متغير التلاعب بها. وفيما يتعلق بتحويل استر، أدى تنفيذ وحدة تحكم ناركس-ميك إلى تحويل أعلى لوريت سيترونيل (95 التحويل) بالمقارنة مع إمك-بيد، مع 90 في time150min (انظر الشكل 9).ومن ثم، فإنه وقد ثبت أن ناركس-ميك هو أفضل بكثير ثانث إمك-بيد مخطط السيطرة. الملف الشخصي لتحويل استر ل ناركس-ميك، إمك-بيد-أونكونستراينت و إمك-بيك وحدات التحكم. وبغية تغيير النقطة المحددة (انظر الشكل 10)، اختلفت استجابات ناركس-ميك و إمك-بيد لتغير النقطة المحددة من 310K إلى 315K عند t25min. تم العثور على ناركس-ميك لدفع استجابة الإخراج أسرع من وحدة تحكم إمك-بيد مع زمن الاستيطان، ر 45min ولم تظهر استجابة تجاوز مع قيمة سس 352.17. من ناحية أخرى، كان الحد من قيود الإدخال ل إمك-بيد كان يتضح في استجابة الانتاج الفقراء مع بعض أوفيرشوت وأطول وقت تسوية، ر 60min (SSE391.78). وأظهرت هذه النتائج أن وحدة تحكم الاستجابة ناركس-ميك تمكنت من التعامل مع تغيير نقطة مجموعة أفضل من وحدات تحكم إمك-بيد. ويبين الشكل 11 ناركس-ميك والاستجابات إمك-بيد عن 10 تغيير الحمل (درجة حرارة سترة) من القيمة الاسمية في t25min. تم العثور على ناركس-ميك لدفع استجابة الإخراج بشكل أسرع من وحدة تحكم إمك-بيد. وكما يتبين من المحاور السفلية في الشكل 9. فقد تباينت الاستجابة المتغيرة للمدخلات مع إمك-بيد بشكل كبير مقارنة بمتغير الدخل من ناركس-ميك. من النتائج، استنتج أن وحدة تحكم ناركس-ميك مع SSE10.80 كانت قادرة على رفض تأثير الاضطراب أفضل من إمك-بيد مع SSE32.94. الشكل 10. السيطرة على استجابة ناركس-ميك و إمك-بيد وحدات التحكم لتغيير نقطة مجموعة مع كل عمل متغير التلاعب بها. تم تقييم أداء ناركس-ميك و إمك-بيد أيضا تحت اختبار المتانة المرتبطة حالة عدم تطابق المعلمة النموذج. وكانت الاختبارات اختبار 1: زيادة 30 للحرارة من رد فعل، من 16.73 كج إلى 21.75 كج. وهو يمثل تغييرا في ظروف التشغيل التي يمكن أن تكون ناجمة عن مرحلة سلوكية للنظام. الاختبار 2: تخفيض معامل انتقال الحرارة من 2.857 م 2 ك إلى 2.143 م 2 ك، وهو انخفاض 25. هذا الاختبار محاكاة تغيير في نقل الحرارة التي يمكن توقعها بسبب قاذورات من أسطح نقل الحرارة. اختبار 3: انخفاض 50 من الطاقة تفعيل تثبيط، من 249.94 J مولك إلى 124.97 J مولك. هذا الاختبار يمثل تغير في معدل التفاعل الذي يمكن توقعه بسبب تعطيل المحفز. اختبار 4: التغيرات المتزامنة في حرارة التفاعل، معامل انتقال الحرارة وتفعيل تثبيط الطاقة على أساس الاختبارات السابقة. ويمثل هذا الاختبار العملية الواقعية لعملية مفاعلات تفاعلية فعلية تفاعلية تنطوي على أكثر من تغيير متغير في المدخلات في وقت واحد. الشكل 11. التحكم في استجابة ناركس-ميك و إمك-بيد وحدات التحكم لتغيير الحمل مع كل عمل متغير التلاعب بها. الشكل 12 - الشكل 15 أظهرت المقارنة بين كل من إمك-بيد و ناركس-ميك استجابة مخططات التحكم لدرجة حرارة المفاعل والتفاعل مع كل متغير التلاعب اختبار قوة 1 لاختبار 4 بشكل منفصل. وكما يتضح من الشكل 12 - الشكل 15. في جميع الاختبارات، يكون الوقت اللازم لوحدات التحكم إمك-بيد لتتبع نقطة القياس أكبر بالمقارنة مع وحدة تحكم ناركس-ميك. ومع ذلك، ناركس-ميك لا تزال تظهر لمحة جيدة من متغير التلاعب، والحفاظ على أدائها الجيد. يتم تلخيص قيم سس لاختبار متانة كامل في الجدول 4. هذه القيم سس يدل على أن كلا من وحدات التحكم تدير للتعويض مع متانة. ومع ذلك، أشارت قيم الخطأ إلى أن ناركس-ميك لا يزال يعطي أداء أفضل بالمقارنة مع كل من وحدات تحكم إمك-بيد.