デカセーションによるMPCのモデルミスマッチ評価法

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ISA Trans.2020 Jun;S0019-0578(20)30265-2. doi: 10.1016/j.isatra.2020.06.021.Epub 2020-06-24.

デカセーションによるMPCのモデルミスマッチ評価法

A model mismatch assessment method of MPC by decussation.

Lijuan Li
Luheng Lu
Zhen Huang
Xingyu Chen
Shipin Yang

PMID: 32646590 DOI: 10.1016/j.isatra.2020.06.021.

抄録

MPCシステムのモデルプラントミスマッチ(MPM)評価のために、入力と外乱の相関解析手法(CAID)を提案し、モデル品質指数(MQI)と組み合わせて多変量システムに適用した。本論文では、独立変数を関数に加えたときの入出力相関係数の変動則を推論することで、MPMを評価するためのCAID指標を定義した。多変量系におけるサブモデルのミスマッチの正確な位置を実現するために、主成分分析(PCA)を用いて合成外乱変数を構築し、それを用いて多変量MPC系の合成CAID指数を定義し、最後に合成CAIDとMQIを組み合わせたデカッセーション法を提示する。提案手法は、ウッドベリー蒸留プロセスと工業用空気分離プロセスで検証された。

For the model plant mismatch (MPM) assessment of MPC systems, a correlation analysis method between the input and the disturbance (CAID) is proposed and is combined with model quality index (MQI) for its application in multivariable system. By deducing the input-output correlation coefficient variation law of adding independent variables in a function, the paper defines the CAID index of assessing the MPM. To realize the exact location of sub-model mismatch in multivariable system, the synthetical disturbance variable is constructed through principle component analysis (PCA), then it is used to define the synthetical CAID index of multivariable MPC system, and finally the decussation method combining synthetical CAID and MQI is presented. The proposed method is validated in Wood-Berry distillation process and an industrial air separate process.