大规模有向网络的K可控性研究

为研究大规模有向网络系统的控制性能,采用结构能控性指数K来表征网络系统的控制长度。提出K可控定理,将有向网络系统分解成独立可控的“仙人掌”结构,得出系统可控时的驱动节点集和结构能控性指数K。提出大规模网络系统矩阵的K可控算法,将K可控定理在算法中实现,并对大规模随机网络和真实网络进行仿真。结果表明,利用K可控定理可以得出大规模有向网络系统的结构能控性指数K。讨论结构能控性指数K和最小控制输入之间的关系。

基于复杂网络控制理论的换热网络旁路位置确定

换热网络的旁路控制是增加自由度和提升系统控制性能的有效手段。为了保证控制的有效性和经济性,本文基于复杂网络理论,结合“下游路径”理论中换热网络的干扰传递规律,构建出换热网络的有向加权的复杂网络模型,然后把换热网络旁路抽象为复杂网络驱动节点集,权衡可控性与经济性两方面因素,给出两种旁路位置确定方法。在可控性要求较高时,基于复杂网络结构可控性理论,提出了换热网络全局可控的旁路位置确定法,该算法不仅通过设置最少的旁路实现了换热网络的全局可控,还实现了对换热网络控制性能的优化;当旁路数目受限时,基于复杂网络目标控制理论,提出了重要节点可控的旁路位置确定法,在保证其重要节点可控的同时,减少旁路数量从而节省投资费用。最后,以大型原油换热网络为例分别求解全局可控和重要节点可控的换热网络旁路位置,验证了该方法的可行性。