| 致谢 | 第1-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-11页 |
| 插图 | 第11-13页 |
| 表格 | 第13-14页 |
| 缩写 | 第14-16页 |
| 目录 | 第16-20页 |
| 1 绪论 | 第20-39页 |
| 摘要 | 第20页 |
| ·引言 | 第20-22页 |
| ·递阶控制的结构 | 第22-23页 |
| ·控制系统性能评估的基本原理与实施步骤 | 第23-25页 |
| ·基本原理 | 第23-24页 |
| ·实施步骤 | 第24-25页 |
| ·性能评估研究回顾 | 第25-35页 |
| ·直接控制层的性能评估 | 第26-30页 |
| ·约束控制层的性能评估 | 第30-33页 |
| ·其他性能基准 | 第33-34页 |
| ·非线性系统的性能评估 | 第34页 |
| ·时变系统与间歇过程的性能评估 | 第34-35页 |
| ·本文研究的问题 | 第35-36页 |
| ·本文的主要工作 | 第36-39页 |
| 2 预备知识 | 第39-52页 |
| 摘要 | 第39页 |
| ·凸规划理论 | 第39-40页 |
| ·线性矩阵不等式与双线性矩阵不等式 | 第40-42页 |
| ·罚函数法 | 第42-43页 |
| ·序列二次规划方法 | 第43-46页 |
| ·线性时变系统 | 第46-52页 |
| ·线性时变系统的输入-输出特性及三类模型 | 第46-47页 |
| ·离散线性时变系统分析 | 第47-52页 |
| 3 面向调节性能的LTI系统PID控制回路评估 | 第52-73页 |
| 摘要 | 第52页 |
| ·引言 | 第52-54页 |
| ·LTI系统PID控制回路的模型与输出方差 | 第54-59页 |
| ·离散时间传递函数模型 | 第54-55页 |
| ·脉冲响应矩阵模型 | 第55-57页 |
| ·PID控制器参数与系统输出方差的关系 | 第57-59页 |
| ·PID控制系统的最小可达输出方差 | 第59-65页 |
| ·最小可达输出方差的传统描述方法 | 第59-60页 |
| ·改进的问题描述 | 第60-63页 |
| ·秩一约束与矩阵迹不等式约束分析 | 第63-65页 |
| ·基于迭代凸规划的求解算法 | 第65-69页 |
| ·罚函数法与非凸约束 | 第65-67页 |
| ·算法步骤 | 第67-68页 |
| ·算法的初始化与收敛性 | 第68-69页 |
| ·仿真研究 | 第69-72页 |
| ·本章小结 | 第72-73页 |
| 4 面向调节与跟踪性能均衡的LTI系统PID控制回路评估 | 第73-98页 |
| 摘要 | 第73页 |
| ·引言 | 第73-76页 |
| ·系统模型与误差分解 | 第76-77页 |
| ·调节与跟踪模式并存的系统模型 | 第76页 |
| ·根据信号来源的输出误差分解 | 第76-77页 |
| ·误差及其分量的脉冲响应矩阵模型 | 第77页 |
| ·调节与跟踪性能的BMI描述 | 第77-82页 |
| ·基于MAREV指标的调节性能建模 | 第78-79页 |
| ·基于MIATE指标的跟踪性能建模 | 第79-82页 |
| ·PID控制系统的调节-跟踪性能折中曲线 | 第82-83页 |
| ·基于SQP的求解算法 | 第83-89页 |
| ·优化问题变型 | 第83-85页 |
| ·基于SQP的求解算法 | 第85-88页 |
| ·算法步骤 | 第88-89页 |
| ·仿真研究 | 第89-94页 |
| ·优化单方面性能对系统的影响 | 第90-92页 |
| ·调节/跟踪性能均衡最优的基准 | 第92-94页 |
| ·本章小结 | 第94-98页 |
| 5 基于结构化残差的LTV系统PID控制回路性能评估 | 第98-127页 |
| 摘要 | 第98页 |
| ·引言 | 第98-100页 |
| ·单变量LTV闭环控制系统 | 第100-109页 |
| ·离散时间广义传递函数模型 | 第101-103页 |
| ·时变脉冲响应矩阵模型 | 第103-109页 |
| ·PID控制器参数与闭环系统输出误差 | 第109页 |
| ·间歇过程的控制阶段 | 第109-113页 |
| ·间歇过程的设定值动态与控制阶段 | 第109-110页 |
| ·根据控制阶段的输出误差分解 | 第110-113页 |
| ·结构化残差方差性能基准 | 第113-117页 |
| ·最小可达结构化残差方差问题的传统描述 | 第113-115页 |
| ·结构化矩阵与优化问题的改进BMI描述 | 第115-117页 |
| ·求解算法 | 第117-120页 |
| ·迭代凸优化算法 | 第118页 |
| ·SQP算法 | 第118-120页 |
| ·仿真研究 | 第120-125页 |
| ·完整批次时间性能评估基准 | 第121-123页 |
| ·部分控制阶段性能评估基准 | 第123-125页 |
| ·本章小结 | 第125-127页 |
| 6 约束控制层经济性能评估与优化 | 第127-145页 |
| 摘要 | 第127页 |
| ·引言 | 第127-128页 |
| ·递阶控制的结构层次与经济性能分析 | 第128-131页 |
| ·实时优化层与经济性能 | 第129-130页 |
| ·约束控制层与经济性能 | 第130-131页 |
| ·直接控制层与经济性能 | 第131页 |
| ·经济性能的评估基准：最优-最差性能区间 | 第131-133页 |
| ·评估基准 | 第131-132页 |
| ·性能评估指标 | 第132-133页 |
| ·求解约束控制层的广义对象 | 第133-136页 |
| ·经济性能评估与改进的基本步骤 | 第136-138页 |
| ·仿真研究：Shell重油分馏塔控制性能评估 | 第138-142页 |
| ·Shell重油分馏塔介绍与分层控制系统设计 | 第138-140页 |
| ·约束控制层经济性能评估 | 第140-141页 |
| ·对象-模型失配对性能的影响 | 第141-142页 |
| ·本章小结 | 第142-145页 |
| 7 总结与展望 | 第145-148页 |
| 摘要 | 第145页 |
| ·工作总结 | 第145-147页 |
| ·挑战与展望 | 第147-148页 |
| 参考文献 | 第148-158页 |
| 攻读博士学位期间完成的学术论文 | 第158-160页 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第160页 |
| 作者简介 | 第160页 |